[go: up one dir, main page]

BG113594A - Method and device for gas purification - Google Patents

Method and device for gas purification Download PDF

Info

Publication number
BG113594A
BG113594A BG113594A BG11359422A BG113594A BG 113594 A BG113594 A BG 113594A BG 113594 A BG113594 A BG 113594A BG 11359422 A BG11359422 A BG 11359422A BG 113594 A BG113594 A BG 113594A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
surfactant
foam
gas
gas purification
segment
Prior art date
Application number
BG113594A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG67789B1 (en
Inventor
Indraneel Sen
Sen Indraneel
Original Assignee
"Уасаби Иновейшънс" ЕООД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Уасаби Иновейшънс" ЕООД filed Critical "Уасаби Иновейшънс" ЕООД
Priority to BG113594A priority Critical patent/BG67789B1/en
Priority to PCT/BG2023/000015 priority patent/WO2024065014A1/en
Publication of BG113594A publication Critical patent/BG113594A/en
Publication of BG67789B1 publication Critical patent/BG67789B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75Multi-step processes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/01Deodorant compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/14Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes
    • A61L9/145Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using sprayed or atomised substances including air-liquid contact processes air-liquid contact processes, e.g. scrubbing
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/025Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with wetted adsorbents; Chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487Removing organic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20Method-related aspects
    • A61L2209/22Treatment by sorption, e.g. absorption, adsorption, chemisorption, scrubbing, wet cleaning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18Radiation
    • A61L9/20Ultraviolet radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/30Alkali metal compounds
    • B01D2251/304Alkali metal compounds of sodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/60Inorganic bases or salts
    • B01D2251/604Hydroxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/91Bacteria; Microorganisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/06Polluted air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4508Gas separation or purification devices adapted for specific applications for cleaning air in buildings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/802Visible light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/804UV light
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/806Microwaves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/816Sonic or ultrasonic vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D47/00Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/04Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent by passing the gas or air or vapour through foam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method and device for gas purification which may find industrial and domestic applications and in particular for the purification of air in indoor spaces. In the method, a contaminated gas is drawn in and directed as a gas stream through an aqueous surfactant solution. A surfactant foam is generated, which is a plurality of foam cells, each having an active cell surface in the form of a surfactant film with a water core sandwiched between two layers of surfactant molecules. The surfactant foam increases in volume to create a greater amount of active cell surfaces. The contaminated gas is encapsulated in the surfactant foam, surrounded by the active cell surface of each foam cell. The surfactant foam is then ruptured, releasing purified gas. The gas purification device applying the method has a chamber (1) which is divided into four consecutive segments (2, 3, 4 and 5), of which the first segment (2) is a reservoir containing an aqueous surfactant solution ( 2.1) and a solid porous medium (2.2), and the second segment (3) is a regenerative filter in the form of a cavity filled with surfactant foam, while the third segment (4) has a mechanism for bursting the foam (4.1) and is separated from the second segment (3) with a perforated screen (6), and the fourth segment (5) has a mechanism for controlling the temperature, pressure and humidity of the purified gas (5.1).

Description

МЕТОД И УСТРОЙСТВО ЗА ПРЕЧИСТВАНЕ НА ГАЗMETHOD AND DEVICE FOR GAS PURIFICATION

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF ENGINEERING

Настоящото изобретение се отнася до метод и устройство за пречистване на газ, които могат да намерят промишлени и битови приложения и по-специално за пречистване на въздух във вътрешни пространства.The present invention relates to a method and device for gas purification which may find industrial and domestic applications and in particular for the purification of air in indoor spaces.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕPREVIOUS CONDITION

От индустриалната революция, човечеството унищожава естествената си екосистема чрез безотговорни иновации. Сериозен отпечатък от този неконтролиран проблем е постепенното влошаване на качеството на въздуха, който дишаме както в затворени пространства, така и в градска среда. Известни са различни видове методи за пречистване на газ, включващи методи за контакт на течност с газ, използвани в скруберните системи, базирани на ефекта на адсорбция и/или разтваряне на замърсители с течност на капки. Тези известни методи изискват големи количества вода или други химикали и те създават активната повърхност чрез образуване на капчици.Since the industrial revolution, humanity has been destroying its natural ecosystem through irresponsible innovation. A serious imprint of this uncontrolled problem is the gradual deterioration of the quality of the air we breathe both indoors and in urban environments. Various types of gas purification methods are known, including liquid-to-gas contact methods used in scrubber systems based on the effect of adsorption and/or dissolution of contaminants by droplet liquid. These known methods require large amounts of water or other chemicals and they create the active surface by forming droplets.

Най-често срещаният метод за пречистване на газове от замърсители и предавани от газове микроби е чрез използване на пропускливи естествени или синтетични фибри и твърди порьозни среди, базирани на високоефективни филтри за абсорбиране на частици и високоефективни въздушни филтри за частици (НЕРА). Основният механизъм, използван в тези филтриращи системи, е да се осигури високо активна повърхностна площ, която също може да бъде статично заредена, което води до улавяне на частици и микроби поради кулоновото привличане. НЕРА филтрите трябва да бъдат сменяни или измивани след определен период от време, в зависимост от нивото на замърсяване на околната среда. Ако НЕРА филтрите не се измиват или сменят, стават инкубатори за предавани по въздуха патогени, които след това могат да се освободят във въздуха, който дишаме. Поради това, тази технология става не надеждна в случай на пандемия, подобна на COVID-19. Има други видове пречистватели на въздух като например, пречистване с използване на микрокапки на основата на разпръскване на вода, които изискват запас от прясна вода. Друг пример е патогенното оксидиране, което използва предимно Т1О2 наночастици, които оксидират и по този начин разрушават предаваните по въздуха летливи органични съединения (VOC) и микроби без да ги отстраняват от въздуха. И на последно място, има йонизиращи пречистватели, които йонизират и утаяват предаваните по въздух микроби и частици, но те образуват токсичен озон и нови NOX емисии, както и други оксидни замърсители.The most common method of purifying gases from contaminants and gas-borne microbes is by using permeable natural or synthetic fibers and solid porous media based on high efficiency particulate absorption filters and high efficiency particulate air filters (HEPA). The main mechanism used in these filtration systems is to provide a highly active surface area that can also be statically charged, resulting in the capture of particles and microbes due to Coulomb attraction. HEPA filters must be changed or washed after a certain period of time, depending on the level of environmental pollution. If NERA filters are not washed or replaced, they become incubators for airborne pathogens that can then be released into the air we breathe. Therefore, this technology becomes unreliable in the event of a pandemic like COVID-19. There are other types of air purifiers such as water spray-based microdroplet purification that require a supply of fresh water. Another example is pathogenic oxidation, which primarily uses T1O2 nanoparticles that oxidize and thereby destroy airborne volatile organic compounds (VOCs) and microbes without removing them from the air. And finally, there are ionizing purifiers that ionize and settle airborne microbes and particles, but they form toxic ozone and new NO X emissions, as well as other oxide pollutants.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОTECHNICAL ESSENCE OF THE INVENTION

Целта на настоящото изобретение е да създаде метод и устройство за улавяне и разделяне, деактивиране или разпадане на нежелани замърсители, патогени и алергени в газ и доставяне на пречистен газ с желана степен на чистота.The object of the present invention is to provide a method and device for capturing and separating, deactivating or breaking down unwanted contaminants, pathogens and allergens in a gas and providing a purified gas with a desired degree of purity.

Задачата, съгласно настоящото изобретение, е решена като е създаден метод за пречистване на газ, който включва следната последователност от операции:The task, according to the present invention, is solved by creating a gas purification method that includes the following sequence of operations:

- замърсен газ се засмуква и насочва като газов поток през воден разтвор на повърхностно активно вещество;- polluted gas is sucked in and directed as a gas flow through an aqueous solution of surfactant;

- повърхностно активна пяна се генерира при преминаване на замърсения газ през водния разтвор на повърхностно активното вещество, където повърхностно активната пяна е множество клетки пяна, всяка от които има активна клетъчна повърхност във вид на повърхностно активен филм с водно ядро, разположено между два слоя от повърхностно активни молекули, като водното ядро е изградено от вода с алкално pH и разтворени хидроксиди;- surfactant foam is generated by passing the contaminated gas through the aqueous solution of the surfactant, where the surfactant foam is a plurality of foam cells, each of which has an active cell surface in the form of a surface-active film with a water core located between two layers of surfactant molecules, the water core being made up of alkaline pH water and dissolved hydroxides;

- повърхностно активната пяна се увеличава по обем за създаване на по-голямо количество активни клетъчни повърхности;- the surfactant foam increases in volume to create a greater amount of active cell surfaces;

- замърсеният газ се капсулира в повърхностно активната пяна, заобиколен от активната клетъчна повърхност на всяка клетка пяна от множеството, като всички летливи органични замърсители, оксидни газообразни замърсители и предаваните по въздух нежелани частици от замърсения газ се адсорбират и разтварят от водното ядро на повърхностно активния филм, докато всички микроби, патогени и алергени от замърсения газ се свързват с повърхностно активните молекули от двата слоя на повърхностно активния филм, след което се деактивират и отстраняват от замърсения газ;- the polluted gas is encapsulated in the surfactant foam, surrounded by the active cell surface of each foam cell of the set, with all volatile organic pollutants, oxide gaseous pollutants and airborne unwanted particles of the polluted gas being adsorbed and dissolved by the water core of the surfactant film until all microbes, pathogens and allergens from the contaminated gas bind to the surfactant molecules of the two layers of the surfactant film, then are deactivated and removed from the contaminated gas;

- повърхностно активната пяна се разпуква, при което от повърхностно активната пяна се освобождава пречистен газ.- the surface-active foam is cracked, in which purified gas is released from the surface-active foam.

В един предпочитан вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, повърхностно активната пяна се подлага на външен стимул за да се улесни пречистването на замърсения газ. Външният стимул може да бъде един или комбинация от следните: видима, ултравиолетова и/или инфрачервена светлина и/или микровълнови или радио вълни, йонизираща радиация като за предпочитане гама или рентгеново лъчение и/или акустичен стимул като звукови или ултразвукови вибрации.In a preferred embodiment of the gas purification method of the present invention, the surfactant foam is subjected to an external stimulus to facilitate purification of the contaminated gas. The external stimulus may be one or a combination of the following: visible, ultraviolet and/or infrared light and/or microwave or radio waves, ionizing radiation such as preferably gamma or X-ray radiation, and/or an acoustic stimulus such as sound or ultrasonic vibrations.

В друг предпочитан вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, водният разтвор на повърхностно активно вещество е разположен в твърда порьозна среда. За предпочитане е, твърдата порьозна среда да бъде полимерна, метална или керамична твърда пяна, порьозен материал или влакнеста мрежа.In another preferred embodiment of the gas purification method according to the present invention, the aqueous surfactant solution is located in a solid porous medium. Preferably, the solid porous medium is a polymer, metal or ceramic rigid foam, porous material or fibrous mesh.

В следващ вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, повърхностно активната пяна може да се разпуква чрез радио честотно поле, механични вибрации, загряване или изстудяване на повърхност, химически обработена повърхност, източник на инфрачервена светлина или с противопенещи елементи като капки липофилен материал, хидрофобни твърди частици или смес от двете.In a further variant of the gas purification method according to the present invention, the surfactant foam can be broken by radio frequency field, mechanical vibration, heating or cooling of a surface, a chemically treated surface, an infrared light source, or with antifoaming elements such as drops of lipophilic material, hydrophobic solids, or a mixture of both.

В друг вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, повърхностно активното вещество е желателно да бъде избрано между следните вещества: фотоактивно или фотокаталитично повърхностно активно вещество, образуващо свободни радикали и заряди при фотовъзбуждане и/или протеин денатуриращо повърхностно активно вещество, което се свързва с протеини и унищожава техните гънки и/или деактивиращо патогени повърхностно активно вещество, което се прикрепва към патогена, капсулира го и деактивира неговите активни места и/или разтварящо липиди повърхностно активно вещество, което разтваря клетъчните стени на патогените и ги разрушава и/или двуизмерно повърхностно активно вещество, което поддържа ниско съдържание на водни пари в повърхностно активната пяна и подпомага деактивирането на повърхностно активното вещество.In another embodiment of the gas purification method according to the present invention, the surfactant is desirably selected from the following substances: a photoactive or photocatalytic surfactant that forms free radicals and charges upon photoexcitation and/or a protein denaturing surfactant that binds to proteins and destroys their folds and/or pathogen-inactivating surfactant that attaches to the pathogen, encapsulates it and deactivates its active sites and/or lipid-solubilizing surfactant that dissolves pathogen cell walls and destroys them and/ or a two-dimensional surfactant that keeps the water vapor content of the surfactant foam low and aids in the deactivation of the surfactant.

В още един вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, сребърни йони се добавят във водния разтвор на повърхностно активното вещество заедно с повърхностно активните молекули за ускоряване разпадането на патогените в замърсения газ.In yet another variant of the gas purification method of the present invention, silver ions are added to the aqueous solution of the surfactant along with the surfactant molecules to accelerate the breakdown of pathogens in the polluted gas.

При друг вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, температурата, налягането и влагата на пречистения газ могат да се контролират преди неговото финално освобождаване. Освен това степента на pH, налягането и температурата на водния разтвор на повърхностно активно вещество и на повърхностно активната пяна, както и качеството, вида, количеството на пречистения газ и/или нивото на отстранените нежелани замърсители от пречистения газ е желателно да се следят онлайн.In another embodiment of the gas purification method of the present invention, the temperature, pressure and humidity of the purified gas can be controlled prior to its final release. In addition, the pH, pressure, and temperature of the aqueous surfactant solution and the surfactant foam, as well as the quality, type, quantity of the purge gas, and/or the level of unwanted contaminants removed from the purge gas are desirably monitored online.

При следващ вариант на метода за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, използваният и замърсен воден разтвор на повърхностно активно вещество се сменя чрез напомпване на свеж разтвор или чрез заместваща касета с разтвор, а използваният и замърсен воден разтвор на повърхностно активно вещество се изхвърля периодично или непрекъснато, за да се поддържа оптимална ефикасност на пречистването. При този вариант изхвърленият използван и замърсен воден разтвор на повърхностно активно вещество се деактивира, за да се осигури защита на околната среда и възможност за рециклиране.In a further variant of the gas purification method of the present invention, the used and contaminated aqueous surfactant solution is replaced by pumping fresh solution or by a replacement solution cartridge, and the used and contaminated aqueous surfactant solution is periodically discarded or continuously to maintain optimum purification efficiency. In this option, the discarded used and contaminated aqueous surfactant solution is deactivated to ensure environmental protection and recyclability.

Задачата, съгласно настоящото изобретение, е решена още като е създадено и устройство за пречистване на газ, прилагащо метода за пречистване на газ, имащо камера, която е разделена на четири последователни сегмента, от които първият сегмент е резервоар, съдържащ водния разтвор на повърхностно активно вещество и твърдата порьозна среда, а вторият сегмент е регенериращ филтър във вид на кухина, изпълнена с повърхностно активната пяна, докато третият сегмент има механизъм за разпукване на пяна и е разделен от втория сегмент с перфорирано сито, като четвъртият сегмент има механизъм за контрол на температура, налягане и влага на пречистения газ.The task according to the present invention is also solved by creating a gas purification device applying the gas purification method having a chamber which is divided into four consecutive segments, of which the first segment is a reservoir containing the aqueous surfactant solution substance and the solid porous medium, and the second segment is a regenerative filter in the form of a cavity filled with the surfactant foam, while the third segment has a mechanism for breaking the foam and is separated from the second segment by a perforated screen, and the fourth segment has a mechanism for controlling temperature, pressure and moisture of the purified gas.

В един предпочитан вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, помпа или вентилатор за засмукване на замърсения газ и насочване като газов поток може да бъде монтирана в първия край на камерата, а допълнителен вентилатор за засмукване на пречистения газ е желателно да е монтиран във вторият край на камерата.In a preferred embodiment of the gas purification device according to the present invention, a pump or fan for sucking in the contaminated gas and directing it as a gas stream can be mounted at the first end of the chamber, and an additional fan for sucking in the purified gas is preferably mounted at the second end of the chamber.

В предпочитани варианти на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, във втория сегмент е желателно да бъде монтиран външен стимул. В този вариант външният стимул може да бъде един или комбинация от следните: източник на светлинни, ултравиолетови, инфрачервени, микровълнови или радио вълнови и/или източник на йонизиращо или гама лъчение и/или източник на неутрони и/или средство за радиочестота, включително микровълни и/или средство за електромагнитно излъчване и/или източник на звукови или ултразвукови вибрации.In preferred embodiments of the gas purification device according to the present invention, an external stimulus is preferably installed in the second segment. In this embodiment, the external stimulus may be one or a combination of the following: a light, ultraviolet, infrared, microwave or radio wave source and/or an ionizing or gamma radiation source and/or a neutron source and/or a radio frequency medium, including microwaves and/or a means of electromagnetic radiation and/or a source of sound or ultrasonic vibrations.

В следващ предпочитан вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, порьозната среда може да бъде полимерна пяна с отворени клетки, метална пяна, керамична пяна или е съвкупност от частици като пясък или стъклени топчета, или е мрежа от тел или плат.In a further preferred embodiment of the gas purification device according to the present invention, the porous medium may be open-cell polymer foam, metal foam, ceramic foam, or an aggregate of particles such as sand or glass beads, or a mesh of wire or cloth.

В още един предпочитан вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, механизмът за разпукване на пяна е радио честотен генератор, източник на инфрачервена светлина, източник на механични вибрации или функционална повърхност за разпадане на повърхностно активната пяна чрез контакт или електрическо поле.In yet another preferred embodiment of the gas purification device according to the present invention, the foam breaking mechanism is a radio frequency generator, an infrared light source, a mechanical vibration source, or a functional surface for disintegrating the surfactant foam by contact or electric field.

В допълнителен вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, механизъм за контрол на температура, налягане и влага на пречистения газ е температурно контролиран перфориран решетъчен топлообменник.In an additional variant of the gas purification device according to the present invention, a mechanism for controlling the temperature, pressure and moisture of the purified gas is a temperature-controlled perforated grid heat exchanger.

В друг вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, в първия, втория и четвъртия сегменти са инсталирани сензори за осигуряване на информация за нивото на pH, налягането и температурата на водния разтвор на повърхностно активно вещество и повърхностно активната пяна.In another variant of the gas purification device according to the present invention, sensors are installed in the first, second and fourth segments to provide information on the pH level, pressure and temperature of the aqueous surfactant solution and the surfactant foam.

В следващ вариант на устройството за пречистване на газ, съгласно настоящото изобретение, водният разтвор на повърхностно активно вещество е в сменяема касета.In a further embodiment of the gas purification device according to the present invention, the aqueous surfactant solution is in a replaceable cartridge.

Настоящите метод и устройство за пречистване на газ са специално насочени към отстраняване на предавани по въздуха вируси като COVID19 и замърсяващи летливи органични съединения (VOC) и най-общо намира приложение за пречистване на газове от гостоприемник на замърсители, патогени и алергени. Методът и устройството за пречистване на газ отстраняват предаваните по газ микробни замърсители като патогени и ги унищожава осигурявайки газ без патогени. Особено полезни са, ако има въздушно пренасяни вируси като COVID-19, тъй като могат да бъдат уловени и разградени с помощта на настоящите метод и устройство за пречистване на газ. Разкритият метод за пречистване на газ може също да бъде използван за отстраняване на токсични газообразни замърсители като SOx, NOx, CO, H2S, и летливи органични съединения (VOC) по формата на мицели като полифлуороалкилни вещества (PFAS). Методът и устройството могат също така могат да бъдат използвани за улавяне на предавани по въздуха алергени и за отстраняване на таргетни газове като CO? от газови смеси. Те могат да бъдат използвани за пречистване на въздуха в болници, в търговски и обществени пространства като киносалони, търговски центрове, летища и др., в транспортни средства като кораби, самолети, камиони, коли и други, както за пречистване на въздуха в затворени пространства като сгради, къщи или ДРУГИ.The present gas purification method and device are specifically aimed at the removal of airborne viruses such as COVID19 and volatile organic compounds (VOC) pollutants and are generally applied to purify gases from a host of pollutants, pathogens and allergens. The gas purification method and device removes gas-borne microbial contaminants such as pathogens and destroys them providing pathogen-free gas. They are especially useful if airborne viruses such as COVID-19 are present, as they can be captured and broken down using current gas purification methods and devices. The disclosed gas purification method can also be used to remove toxic gaseous pollutants such as SOx, NOx, CO, H2S, and volatile organic compounds (VOC) in the form of micelles such as polyfluoroalkyl substances (PFAS). The method and device may also be used to capture airborne allergens and to remove target gases such as CO? from gas mixtures. They can be used for air purification in hospitals, in commercial and public spaces such as movie theaters, shopping malls, airports, etc., in vehicles such as ships, airplanes, trucks, cars, etc., as well as for indoor air purification such as buildings, houses or OTHERS.

КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ФИГУРИТЕBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Методът и устройството за пречистване на газ, съгласно изобретението, са пояснени на приложените фигури, където:The method and device for gas purification, according to the invention, are explained in the attached figures, where:

Фиг. 1 е схематична блок диаграма, представяща метода за пречистване на газ, под формата на операции и резултати, свързани със сегментите на камерата.Fig. 1 is a schematic block diagram representing the gas purification method in the form of operations and outputs associated with the chamber segments.

Фиг. 2 е изображение, представящо устройството за пречистване на газ.Fig. 2 is an image showing the gas purification device.

Фиг. 3 е изображение, показващо образуването на повърхностно активна пяна в първия сегмент на камерата.Fig. 3 is an image showing the formation of surfactant foam in the first segment of the chamber.

Фиг. 4 е изображение на третата операция във втория сегмент 2, която е образуване на проектираната филтрираща система на повърхностно активната пяна, улавяща замърсения газ в множеството си клетки от повърхностно активна пяна.Fig. 4 is a depiction of the third operation in the second segment 2, which is formation of the designed surfactant foam filtration system, trapping the polluted gas in its plurality of surfactant foam cells.

Фиг. 5 е изображение, представящо трите класа функционални материали, използвани за пречистване на газа.Fig. 5 is an image representing the three classes of functional materials used for gas purification.

Фиг. 6. изобразява класически методи за деактивиране на микробни патогени, които са денатуриране на протеини, разтваряне на клетъчната стена на липидната мембрана в повърхностно активни мицели и образуване на пори в клетъчната стена на липидната мембрана.Fig. 6. depicts classic methods for inactivating microbial pathogens, which are protein denaturation, solubilization of the cell wall lipid membrane into surfactant micelles, and pore formation in the cell wall lipid membrane.

Фиг. 7 е изображение, описващо третия сегмент, който функционира като кухина за разпукване на повърхностно активната пяна.Fig. 7 is a view illustrating the third segment which functions as a cavity for cracking the surfactant foam.

Фиг. 8. е изображение, описващо четвъртия сегмент, който функционира като кухина за контрол на влагата на пречистения газ.Fig. 8 is a view illustrating the fourth segment that functions as a purge gas moisture control cavity.

ПОДРОБНО ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Следващото е подробно описание на примерни изпълнения, за да се илюстрират принципите на изобретението. Изпълненията са предназначени да илюстрират аспекти на изобретението, но не трябва да ограничават неговото конкретно изпълнение. Изобретението може да включва други алтернативи, модификации или еквиваленти, попадащи в неговия обхват. Някои специфични детайли са разкрити в следващото описание, за да се осигури задълбочено разбиране на изобретението. Изобретението обаче може да бъде направено, съгласно претенциите, без някои от тези специфични детайли. За по-голяма яснота техническите материали, които са известни в техническите области, свързани с изобретението, не са описани подробно, така че подробното описание на изобретението да не бъде ненужно усложнено. Изобретение за пречистване на газ, използващо проектирана повърхностно активна пяна като регенериращ филтър, решава критични проблеми, свързани със съществуващите техники за пречистване на газ.The following is a detailed description of exemplary embodiments to illustrate the principles of the invention. The embodiments are intended to illustrate aspects of the invention, but are not intended to limit its particular implementation. The invention may include other alternatives, modifications or equivalents falling within its scope. Certain specific details are disclosed in the following description to provide a thorough understanding of the invention. However, the invention may be made, as claimed, without some of these specific details. For the sake of clarity, technical materials which are known in the technical fields related to the invention are not described in detail so that the detailed description of the invention is not unnecessarily complicated. A gas purification invention using engineered surfactant foam as a regeneration filter solves critical problems associated with existing gas purification techniques.

Методът за пречистване на газ (фигура 1), съгласно изобретението, включва последователност от операции, от които в първата операция замърсен газ се засмуква и насочва като газов поток през воден разтвор на повърхностно активно вещество 2.1. Водният разтвор на повърхностно активно вещество 2.1 може да бъде разположен в твърда порьозна среда 2.1. Порьозната среда 2.1 по същество е твърдо вещество с ниска плътност, имащо взаимосвързани газови пътища и може да запази цялото количество воден разтвор на повърхностно активно вещество.The gas purification method (figure 1), according to the invention, includes a sequence of operations, from which in the first operation a polluted gas is sucked in and directed as a gas stream through an aqueous solution of surfactant 2.1. The aqueous solution of surfactant 2.1 can be located in a solid porous medium 2.1. Porous medium 2.1 is essentially a low density solid having interconnected gas paths and can retain the entire amount of aqueous surfactant solution.

Във втората операция при преминаване на замърсения газ през водния разтвор на повърхностно активно вещество 2.1 и твърдата порьозна среда 2.2 се генерира повърхностно активна пяна (част IV.В на фигура 4), която е съставена от множество клетки пяна (част IV.C на фигура 4). В тази операция, Твърдата порьозна среда 2.2 изпълнява ролята на резервоар за водния разтвор на повърхностно активно вещество 2.1 и спомага за генератор на пяна и индикатор за нивото на замърсители, патогени и алергени. Всяка клетка пяна има активна клетъчна повърхност във вид на повърхностно активен филм (част IV.D на фигура 4). Повърхностно активният филм е водно ядро, разположено между два слоя от повърхностно активни молекули с таргетни за своята повърхност функции (част IV.Е на фигура 4). Водното ядро е изградено от вода с алкално pH и разтворени хидроксиди. Водното ядро съдържа реагенти, които извличат замърсителите чрез химическа реакция. Водата с алкално pH се използва за ефективно разтваряне на SOX, NOX, H2S, CO, и СОг. За образуване на повърхностно активната пяна се използват разтвори на натриев хидроксид (NaOH) и разтвори на железен хидроксид. Водното ядро с алкално pH в повърхностно активната пяната ефективно абсорбира оксидни газообразни замърсители от газовия поток. Повърхностно активните молекули на повърхността на повърхностно активния филм (част V.A на фигура 5) са обширен клас молекули, наречени повърхностно активни вещества, които имат хидрофилна глава и хидрофобна опашка. В метода за пречистване на газ се използват усъвършенствани функционални повърхностно активни молекули и смес от такива, за да се постигне пречистване на замърсения газ от замърсители на летливи органични съединения и от микроби като патогени и други. Повърхностно активните вещества могат да бъдат (не се ограничават до):In the second operation, when the polluted gas passes through the aqueous solution of surfactant 2.1 and the solid porous medium 2.2, a surfactant foam (part IV.B in Figure 4) is generated, which is composed of many foam cells (part IV.C in Figure 4). In this operation, the Solid Porous Medium 2.2 acts as a reservoir for the aqueous surfactant solution 2.1 and serves as a foam generator and an indicator of the level of pollutants, pathogens and allergens. Each foam cell has an active cell surface in the form of a surfactant film (part IV.D in Figure 4). The surface-active film is a water core located between two layers of surface-active molecules with surface-targeted functions (part IV.E in Figure 4). The water core is made up of water with an alkaline pH and dissolved hydroxides. The water core contains reagents that extract the pollutants through a chemical reaction. Alkaline pH water is used to effectively dissolve SO X , NO X , H2S, CO, and CO2. Sodium hydroxide (NaOH) solutions and iron hydroxide solutions are used to form the surfactant foam. The alkaline pH water core in the surfactant foam effectively adsorbs oxide gaseous contaminants from the gas stream. The surfactant molecules on the surface of the surfactant film (part VA in Figure 5) are a broad class of molecules called surfactants that have a hydrophilic head and a hydrophobic tail. In the gas purification method, advanced functional surface-active molecules and a mixture thereof are used to achieve purification of the polluted gas from volatile organic compound pollutants and from microbes such as pathogens and others. Surfactants can be (but are not limited to):

• Повърхностно активни вещества, които разграждат клетъчната стена на патогените и абсорбират летливи органични замърсители в мицели;• Surfactants that break down the cell wall of pathogens and absorb volatile organic pollutants in micelles;

• Фотоактивни и фотокаталитични повърхностно активни вещества (част V.B на фигура 5) образуващи свободни радикали и заряди при фотовъзбуждане. Те се прикрепват към замърсители и микроби и ги оксидират фотокаталитично. Уникалността на тази система спрямо фотокаталитичното оксидиране на наночастици на базата на ТЮ2 е, в това, че повърхностно активните вещества в повърхностно активните филми за предпочитане се прикрепват към замърсителите и микробите, за разлика отТЮ2 наночастиците, които нямат преференциално прикрепване.• Photoactive and photocatalytic surfactants (part V.B in Figure 5) forming free radicals and charges upon photoexcitation. They attach to pollutants and microbes and oxidize them photocatalytically. The uniqueness of this system compared to photocatalytic oxidation of TU2-based nanoparticles is that the surfactants in the surfactant films preferentially attach to contaminants and microbes, unlike TU2 nanoparticles, which do not preferentially attach.

• Протеин денатуриращи повърхностноактивни вещества (част V.C на фигура 5) които се свързвате протеини и унищожават техните гънки. Пример за това е натриев додецил сулфат, който може да се прикрепи към коронния протеин на COVID-19 патоген и да го денатурира.• Protein denaturing surfactants (part V.C in Figure 5) that bind to proteins and destroy their folds. An example is sodium dodecyl sulfate, which can attach to the crown protein of the COVID-19 pathogen and denature it.

• Деактивиращи патогени повърхностно активни вещества (част V.D на фигура 5), които се прикрепват към патогените и ги капсулират и деактивират активните им места. Пример е CHAPS цвитерйонен детергент.• Pathogen-inactivating surfactants (part V.D in Figure 5) that attach to pathogens and encapsulate them and deactivate their active sites. An example is CHAPS zwitterionic detergent.

• Липид разтварящи повърхностно активни вещества, които разтварят клетъчните стени на патогените и ги унищожават.• Lipid-dissolving surfactants that dissolve the cell walls of pathogens and destroy them.

• Двуизмерни повърхностно активни вещества като модифицирани повърхностно активни вещества графен и графенов оксид, които поддържат пяната с повърхностно активно вещество с ниско съдържание на водни пари и подпомагат деактивирането на патогена.• Two-dimensional surfactants such as modified graphene and graphene oxide surfactants, which support surfactant foams with low water vapor content and aid in pathogen inactivation.

Сребърни йони (Ag+) могат да се добавят към повърхностно активните вещества във водния разтвор на повърхностно активно вещество 2.1 за подпомагане на разпадането на клетъчните стени на бактериалните патогени и вируси като COVID-19. Патогените като примерния вирус имат генетичен материал, вграден в клетката, където стената е изградена от липид. Сребърните йони могат да се включат във водния разтвор на повърхностно активно вещество като противойони на йонните повърхностно активни вещества или като разтворими сребърни соли като сребърен нитрат и сребърен флуорид. Сребърните йони са ефективни при неутрализиране на патогени, особено в комбинация с повърхностно активни вещества.Silver ions (Ag+) can be added to the surfactants in the aqueous surfactant solution 2.1 to help break down the cell walls of bacterial pathogens and viruses such as COVID-19. Pathogens such as the example virus have their genetic material embedded in the cell, where the wall is made of lipid. Silver ions can be incorporated into the aqueous surfactant solution as counterions of the ionic surfactants or as soluble silver salts such as silver nitrate and silver fluoride. Silver ions are effective in neutralizing pathogens, especially in combination with surfactants.

Следва третата операция, увеличаване обема на повърхностно активната пяна за създаване на милиони микро клетки с множество активни повърхности, създаващи поголямо количество активни клетъчни повърхности (част IV.А на фигура 4).Next comes the third operation, increasing the volume of the surfactant foam to create millions of micro cells with multiple active surfaces, creating a larger amount of active cell surfaces (Part IV.A in Figure 4).

При четвъртата операция, замърсеният газ се капсулира в повърхностно активната пяна, заобиколен от активната клетъчна повърхност на всяка клетка пяна от множеството. Активните клетъчни повърхности са в контакт със замърсения газ, което води до адсорбцията на замърсяванията и летливи органични съединения VOC от газа, както и улавяне и разделяне на предаваните по газ патогени и алергени. Всички летливи органични замърсители, оксидни газообразни замърсители и предаваните по въздух нежелани частици от замърсения газ се адсорбират и разтварят от водното ядро на повърхностно активния филм, докато всички микроби, патогени и алергени от замърсения газ се свързват с повърхностно активните молекули от двата слоя на повърхностно активния филм.In the fourth operation, the contaminated gas is encapsulated in the surfactant foam surrounded by the active cell surface of each foam cell of the plurality. The active cell surfaces are in contact with the polluted gas, resulting in the adsorption of pollutants and VOCs from the gas, as well as the capture and separation of gas-borne pathogens and allergens. All volatile organic pollutants, oxide gaseous pollutants and airborne unwanted particles from the pollutant gas are adsorbed and dissolved by the water core of the surfactant film, while all microbes, pathogens and allergens from the pollutant gas bind to the surfactant molecules of the two surface layers. the active film.

При петата операция, която е опционална, повърхностно активната пяна се подлага на външен стимул като електромагнитно и/или акустично възбуждане за деактивиране и/или разпадане на патогените. Външният стимул може да е един или комбинация от следните: видима, ултравиолетова и/или инфрачервена светлина и/или микровълнови или радио вълни, йонизираща радиация като за предпочитане гама или рентгеново лъчение и/или акустичен стимул като звукови или ултразвукови вибрации. Процесът на деактивиране, денатуриране и разпадане на микробни патогени с конкретен примерен вирус COVID-19 е показан на фигура 6. Патогените, като примерния вирус, имат генетичен материал вграден в клетката, където стената е изградена от липид (част VI.D на фигура 6). Клетъчната стена има гънки на функционален протеин с формата на корони (част VI.А на фигура 6), които се прикрепват към таргетни живи клетки. Начин да се деактивират тези патогени е да се осигурят повърхностно активни молекули, които се прикрепват към протеините и обездвижват патогените в повърхностно активната пяна, при което опашката на повърхностно активната молекула се прикрепва към патогенния протеин или липидната клетъчна стена (част VI.В на фигура 6) и главата на повърхностно активната молекула е проектирана да се възбужда от външен стимул като радиочестота, инфрачервена светлина и др. (част VI.С на фигура 6). Тези прикрепени повърхностно активни молекули са допълнително функционализирани с активна главна група, която: оксидира коронния протеин, когато повърхностно активните молекули се възбуждат от светлина, използвайки фотокаталитично оксидиране; денатурира коронния протеин чрез скъсване на неговите гънки; деактивира патогена чрез капсулиране на короната и след това разпада коронния протеин и липидната клетка чрез генериране на локално загряване поради топлинно движение, причинено от абсорбиране например (но не само) външно приложено радиочестотно поле или инфрачервена светлина. След разпадането на патогените, повърхностно активните молекули допълнително капсулират фрагментите на протеините или клетъчните мембрани чрез образуване на мицели или чрез обездвижване на фрагментите в повърхностно активната пяна. Сребърните йони се добавят в повърхностно активното вещество за да се улесни разпадането (част VI.Е на фигура 6). Повърхностно активната пяна може да бъде облъчена с радиация, за да се улесни пречистването на газа, след като замърсеният газ е капсулиран. Например, облъчването може да бъде (но не ограничено до) ултравиолетова или видима светлина, инфрачервена светлина, йонизиращо лъчение (гама, рентгенови лъчи), неутрони, радиочестота или електромагнитно излъчване.In the fifth operation, which is optional, the surfactant foam is subjected to an external stimulus such as electromagnetic and/or acoustic excitation to deactivate and/or disintegrate the pathogens. The external stimulus may be one or a combination of the following: visible, ultraviolet and/or infrared light and/or microwave or radio waves, ionizing radiation such as preferably gamma or X-ray radiation, and/or an acoustic stimulus such as sound or ultrasonic vibrations. The process of inactivating, denaturing, and disintegrating microbial pathogens with a particular example virus, COVID-19, is shown in Figure 6. Pathogens, such as the example virus, have genetic material embedded in a cell where the wall is made of lipid (Part VI.D in Figure 6 ). The cell wall has crown-shaped folds of functional protein (part VI.A in Figure 6) that attach to target living cells. A way to inactivate these pathogens is to provide surfactant molecules that attach to the proteins and immobilize the pathogens in the surfactant foam, where the tail of the surfactant molecule attaches to the pathogen protein or lipid cell wall (part VI.B in Figure 6) and the head of the surfactant molecule is designed to be excited by an external stimulus such as radio frequency, infrared light, etc. (part VI.C of figure 6). These attached surfactant molecules are further functionalized with an active head group that: oxidizes the crown protein when the surfactant molecules are excited by light using photocatalytic oxidation; denatures the corona protein by breaking its folds; inactivates the pathogen by encapsulating the corona and then breaks down the corona protein and lipid cell by generating local heating due to thermal motion caused by absorption of for example (but not limited to) an externally applied radio frequency field or infrared light. After the disintegration of the pathogens, the surfactant molecules further encapsulate the protein or cell membrane fragments by forming micelles or by immobilizing the fragments in the surfactant foam. Silver ions are added to the surfactant to facilitate dissolution (Part VI.E in Figure 6). The surfactant foam can be irradiated to facilitate gas purification after the contaminated gas is encapsulated. For example, the radiation may be (but is not limited to) ultraviolet or visible light, infrared light, ionizing radiation (gamma, x-rays), neutrons, radio frequency, or electromagnetic radiation.

В рамките на метода, след операциите по пречистване, шестата операция е разпукване на повърхностно активната пяна, в нейния напредващ фронт (част VILA на фигура 7). Напредващият фронт на повърхностно активната пяна се разпада, като последователно освобождава пречистения газ. Разпукването на повърхностно активната пяна (част VII.В на фигура 7) също причинява разпадане на всички микроби и алергени заедно с повърхностно активните молекули. Повърхностно активната пяна може да бъде разпукана чрез радиочестотно поле, механични вибрации, гореща или студена повърхност, химически обработена повърхност, източник на инфрачервена светлина или с пеногасители като например капки липофилен материал, хидрофобни твърди частици или смес от двете. След като напредващият фронт на повърхностно активната пяна се разпука, температурата, налягането и влагата на освободения пречистен газов поток се контролират (част VIII.А на фигура 8) по време на седмата операция на метода за пречистване на газ.Within the method, after the purification operations, the sixth operation is the cracking of the surfactant foam, in its advancing front (part VILA in Figure 7). The advancing front of the surfactant foam breaks up, successively releasing the purified gas. The breaking of the surfactant foam (part VII.B in Figure 7) also causes all microbes and allergens to break down along with the surfactant molecules. A surfactant foam can be broken by a radio frequency field, mechanical vibration, a hot or cold surface, a chemically treated surface, an infrared light source, or with defoamers such as drops of lipophilic material, hydrophobic solids, or a mixture of both. After the advancing surfactant foam front is ruptured, the temperature, pressure, and moisture of the released purified gas stream are controlled (part VIII.A in Figure 8) during the seventh operation of the gas purification method.

Съгласно метода, осмата операция е онлайн наблюдение на количеството и/или вида и качеството и/или нивото на отстранените нежелани замърсители от пречистения газ. Онлайн наблюдението дава обратна връзка за контролиране на качеството и скоростта на производство на пречистения газ чрез коригиране на операционните параметри.According to the method, the eighth operation is online monitoring of the amount and/or type and quality and/or level of the removed unwanted contaminants from the purified gas. Online monitoring provides feedback to control the quality and production rate of purified gas by adjusting operating parameters.

Деветата операция е периодична или непрекъсната смяна на замърсения проектиран воден разтвор базиран на повърхностно активно вещество за да се поддържа оптимална пречистваща ефикасност на метода. Тази операция е улеснена чрез онлайн наблюдение в седмата операция. Смяната може да бъде извършена с използването на помпа или чрез сменяема касета, съдържаща свеж проектиран воден разтвор базиран на повърхностно активно вещество.The ninth operation is periodic or continuous replacement of the contaminated design aqueous surfactant-based solution to maintain optimal cleaning efficiency of the method. This operation is facilitated by online monitoring in the seventh operation. Changing can be done with the use of a pump or through a replaceable cartridge containing a freshly designed aqueous surfactant-based solution.

В рамките на метода десетата операция е деактивираме на изхвърления замърсен разтвор, за да се осигури защита на околната среда и възможност за рециклиране съгласно регулаторните стандарти. Тази операция е улеснена чрез онлайн наблюдение в седмата операция. Смяната може да бъде извършена с използването на помпа или чрез сменяема касета, съдържаща свеж проектиран воден разтвор базиран на повърхностно активно вещество. Десетата операция може да бъде улеснена чрез използване на нетоксични и разградими повърхностно активни вещества и използването на стандартни протоколи за рециклиране и депозиране на разградими разтвори базирани на вода. Например, замърсеният разтвор се събира в стандартни бутилки за депозиране, съдържащи киселинна таблетка за неутрализиране на основното pH до pH с приемливи граници. След това неутрализираните разтвори могат да се депозират съгласно стандартни санитарни практики.Within the method, the tenth operation is to deactivate the discharged contaminated solution to ensure environmental protection and recyclability according to regulatory standards. This operation is facilitated by online monitoring in the seventh operation. Changing can be done with the use of a pump or through a replaceable cartridge containing a freshly designed aqueous surfactant-based solution. The tenth operation can be facilitated by the use of non-toxic and degradable surfactants and the use of standard protocols for the recycling and disposal of water-based degradable solutions. For example, the contaminated solution is collected in standard deposition bottles containing an acid tablet to neutralize the base pH to a pH within acceptable limits. The neutralized solutions can then be disposed of according to standard sanitary practices.

Освен това изобретението разкрива устройство за пречистване на газ (показано на фигура 2), което имплементира метода за пречистване на газ, което има камера 1, разделена на четири последователни сегмента 2, 3, 4 и 5. Първият сегмент 2 е резервоар (фигура 3), съдържащ водния разтвор на повърхностно активно вещество 2.1 и твърдата порьозна среда 2.2. Замърсен газ се насочва в камерата 1 чрез помпа или вентилатор 7 (част III.А на фигура 3), монтирани в първия край на камерата 1 и преминава към проектирания воден разтвор, базиран на повърхностно активно вещество 2.1 в първия сегмент 2 на камерата 1, което последователно води до образуването на повърхностно активната пяна (част III.В на фигура 3) с желан състав и геометрия на пяната и скорост на образуване чрез контролиране на плътността и морфологията на порьозната среда 2.1. Замърсеният газ излиза през пяната във втория сегмент 3. Порьозната среда 2.2 може да бъде полимерна пяна с отворени клетки (полиуретанова пяна, полиакриламидна пяна и др.), метална пяна (алуминиева пяна и др.), керамична пяна (пяна от алуминиев оксид), или може да бъде съвкупност от частици като пясък или стъклени топки, или мрежа от тел или плат. Вторият сегмент 3 е регенериращ се филтър, който е голяма кухина, изпълнена с повърхностно активната пяна. Повърхностно активната пяна във втория сегмент 3 на камерата 1 се задвижва със желаната скорост на потока за увеличаване обема на повърхностно активната пяна за създаване на по-голямо количество активни клетъчни повърхности и напредващ фронт. Във вторият сегмент 3 може да е монтиран външен стимул 3.1 за да се улесни пречистването на газа. Външният стимул 3.1 е един или комбинация от следните: източник на светлинни, ултравиолетови, инфрачервени, микровълнови или радио вълнови и/или източник на йонизиращо или гама лъчение и/или източник на неутрони и/или средство за радиочестота, включително микровълни и/или средство за електромагнитно излъчване и/или източник на звукови или ултразвукови вибрации. Третият сегмент 4 (Фигура 7) има механизъм за разпукване на пяната 4.1 (част VII.А на фигура 7) и е разделен от втория сегмент 3 с перфорирано сито 6 (част VII.В на фигура 7). Повърхностно активна пяна преминава през перфорираното сито 6, което разделя третия сегмент 4 от втория сегмент 3. В този случай напредващият фронт на повърхностно активната пяна преминава през перфорираното сито 6 и достига третия сегмент 4 на камерата 1, където механизмът за разпукване 4.1 прекъсва границата на пяната чрез разпукване на клетките пяна, което води до освобождаване на пречистения газ от клетките пяна. Ситото 6 може да бъде направено от пластмасови влакна или метална телена рамка, в зависимост от използвания механизъм за разпукване на пяната 4.1. Механизмът за разпукване на пяната 4.1 може да работи или в режим на непрекъсната вълна, или в импулсен режим и може да бъде (но не само) един или комбинация от следните:Furthermore, the invention discloses a gas purification device (shown in figure 2) that implements the gas purification method, which has a chamber 1 divided into four consecutive segments 2, 3, 4 and 5. The first segment 2 is a tank (figure 3 ), containing the aqueous solution of surfactant 2.1 and the solid porous medium 2.2. Contaminated gas is directed into the chamber 1 by a pump or fan 7 (part III.A in Figure 3) installed at the first end of the chamber 1 and passes to the projected aqueous solution based on surfactant 2.1 in the first segment 2 of the chamber 1, which successively leads to the formation of the surfactant foam (part III.B in Figure 3) with the desired foam composition and geometry and formation rate by controlling the density and morphology of the porous medium 2.1. The contaminated gas exits through the foam in the second segment 3. The porous medium 2.2 can be open-cell polymer foam (polyurethane foam, polyacrylamide foam, etc.), metal foam (aluminum foam, etc.), ceramic foam (alumina foam) , or it can be an aggregate of particles such as sand or glass balls, or a mesh of wire or fabric. The second segment 3 is a regenerative filter, which is a large cavity filled with the surface-active foam. The surfactant foam in the second segment 3 of the chamber 1 is driven at the desired flow rate to increase the volume of the surfactant foam to create a larger amount of active cell surfaces and an advancing front. An external stimulus 3.1 may be installed in the second segment 3 to facilitate gas purification. External stimulus 3.1 is one or a combination of the following: a light, ultraviolet, infrared, microwave or radio wave source and/or ionizing or gamma radiation source and/or neutron source and/or radio frequency means including microwaves and/or means for electromagnetic radiation and/or a source of sound or ultrasonic vibrations. The third segment 4 (Figure 7) has a mechanism for bursting the foam 4.1 (part VII.A in Figure 7) and is separated from the second segment 3 by a perforated screen 6 (part VII.B in Figure 7). Surfactant foam passes through the perforated sieve 6, which separates the third segment 4 from the second segment 3. In this case, the advancing front of the surfactant foam passes through the perforated sieve 6 and reaches the third segment 4 of the chamber 1, where the cracking mechanism 4.1 breaks the boundary of the foam by rupturing the foam cells, which results in the release of the purified gas from the foam cells. The sieve 6 can be made of plastic fibers or a metal wire frame, depending on the foam cracking mechanism 4.1 used. The foam bursting mechanism 4.1 may operate in either continuous wave mode or pulsed mode and may be (but not limited to) one or a combination of the following:

• Радиочестотен генератор като магнетрон (за микровълни) за генериране на RF които ще бъдат силно абсорбирани чрез напредващия фронт на повърхностно активната пяна, водещо до локално загряване и нейното последователно разпадане. Радиочестотата може също да бъде абсорбирана от повърхностно активните вещества и липидите, което води до по-бързо унищожаване на патогените чрез разпадане на клетъчната стена.• A radio frequency generator such as a magnetron (for microwaves) to generate RF that will be strongly absorbed by the advancing front of the surfactant foam, leading to local heating and subsequent breakdown. Radiofrequency can also be absorbed by surfactants and lipids, resulting in faster destruction of pathogens by cell wall disruption.

• Инфрачервен (IR) източник на топлина като инфрачервена лампа, LED или лазер за локално загряване на напредващия фронт на повърхностно активната пяна и нейното разпадане.• An infrared (IR) heat source such as an infrared lamp, LED, or laser to locally heat the advancing front of the surfactant foam and break it down.

• Източник на механични вибрации като звукови или ултразвукови вълни за разпадане на напредващия фронт на повърхностно активната пяна без използване на значително повишаване на температурата.• A source of mechanical vibration such as sound or ultrasonic waves to break up the advancing front of the surfactant without using significant temperature rise.

• Функционална повърхност, която може да доведе до разпадане на повърхностно активната пяна чрез контакт, която може да бъде (но не ограничено до) липофобни или хидрофобни влакна, или влакна с висок статичен заряд.• A functional surface that can cause the surfactant foam to break down by contact, which can be (but not limited to) lipophobic or hydrophobic fibers, or fibers with a high static charge.

• Източник на електрическо поле за разпукване на клетките повърхностно активна пяна.• Source of electric field to break the surface active foam cells.

Механизмът за разпукване на пяната 4.1 освобождава пречистения газ от повърхностно активната пяна и разпада всички микроби и алергени във връзка с проектираното повърхностно активно вещество. При разпукването на повърхностно активната пяна, повърхностно активният разтвор се оттича обратно към първия и втория сегмент 2, 3. Пречистеният газ влиза в четвъртия сегмент 5 (фигура 8), където е разположен механизъм за контрол на температурата, налягането и влагата 5.1 (част VIII.А на фигура 8). Механизмът за контрол на температурата, налягането и влагата 5.1 може да функционира чрез преминаване на влажния пречистен газ през регулиран с температура перфориран решетъчен топлообменник (част VIII.В на фигура 8). Температурата на топлообменника се контролира (но не ограничено до) електрически (термоелектричен ефект или нагревател с електрическо съпротивление) или чрез стандартен термодинамичен цикъл на отопление или охлаждане в зависимост от капацитета за обработка на газ на устройството за пречистване. Във втория край на камерата 1 е монтиран допълнителен вентилатор 8, който изхвърля и разпределя пречистения газ извън устройството. Съгласно метода за пречистване на газ, онлайн наблюдението на качеството и/или вида и количеството и/или нивото на отстранени нежелани замърсители от пречистения газ в устройството може да се извършва със сензори за осигуряване на информация за pH, налягането и температурата на разтвора, базиран на повърхностно активно вещество и повърхностно активната пяна и са инсталирани в първия сегмент 2, втория сегмент 3 и четвъртия сегмент 5. Съгласно метода, за да се улесни смяната на повърхностно активния разтвор в устройството за пречистване на газ, проектираният воден разтвор, базиран на повърхностно активно вещество 2.1 може да бъде в сменяема касета.The foam breaking mechanism 4.1 releases the purified gas from the surfactant foam and breaks down any microbes and allergens in contact with the designed surfactant. Upon breaking the surfactant foam, the surfactant solution flows back to the first and second segments 2, 3. The purified gas enters the fourth segment 5 (Figure 8), where a temperature, pressure and humidity control mechanism 5.1 is located (Part VIII .A in Figure 8). The temperature, pressure and humidity control mechanism 5.1 may function by passing the wet scrubbed gas through a temperature-controlled perforated grid heat exchanger (part VIII.B in Figure 8). The heat exchanger temperature is controlled (but not limited to) electrically (thermoelectric effect or electrical resistance heater) or by a standard thermodynamic heating or cooling cycle depending on the gas handling capacity of the scrubber. An additional fan 8 is installed at the second end of the chamber 1, which ejects and distributes the purified gas outside the device. According to the gas purification method, online monitoring of the quality and/or type and amount and/or level of removed unwanted contaminants from the purified gas in the device can be performed with sensors to provide information on the pH, pressure and temperature of the solution based of surfactant and the surfactant foam and are installed in the first segment 2, the second segment 3, and the fourth segment 5. According to the method, in order to facilitate the replacement of the surfactant solution in the gas purification device, the designed surfactant-based aqueous solution active substance 2.1 can be in a replaceable cartridge.

Първото изпълнение на изобретението е метод за пречистване на газ, който намира приложение за отстраняване на разтворими или частично разтворими във вода газове замърсители като SOx, NOx, H2S, CO, СО2 от неразтворими във вода газове като азот или въздух за дишане. Второто изпълнение на изобретението е метод за пречистване на газ за отстраняване на летливи органични съединения (VOC) като алкохоли, алдехиди, етери, естери, хлорометан, PFAS и др. от въздуха и от други неразтворими във вода газове като азот. Третото изпълнение на изобретението е метод за пречистване на газ за отстраняване, деактивиране или разпадане на предавани от газ микроби като патогени (бактерии, вируси) и алергени като акари, спори и полени. Когато и трите изпълнения се комбинират, резултатът разкрива просто, елегантно и мащабируемо решение, ракриващо метод и устройство за пречистване на газ и по-специално за пречистване на въздух за дишане.The first embodiment of the invention is a gas purification method that finds application in removing water-soluble or partially water-soluble gaseous pollutants such as SOx, NOx, H2S, CO, CO2 from water-insoluble gases such as nitrogen or breathing air. The second embodiment of the invention is a gas purification method for removing volatile organic compounds (VOCs) such as alcohols, aldehydes, ethers, esters, chloromethane, PFAS, etc. from air and from other water-insoluble gases such as nitrogen. The third embodiment of the invention is a gas purification method for removing, inactivating or breaking down gas-borne microbes such as pathogens (bacteria, viruses) and allergens such as mites, spores and pollen. When all three embodiments are combined, the result reveals a simple, elegant and scalable solution revealing a method and device for gas purification and in particular for breathing air purification.

Claims (21)

1. Метод за пречистване на газ, характеризиращ се с това, че включва следната последователност от операции:1. A gas purification method, characterized in that it includes the following sequence of operations: - замърсен газ се засмуква и насочва като газов поток през воден разтвор на повърхностно активно вещество;- contaminated gas is sucked in and directed as a gas stream through an aqueous solution of surfactant; - повърхностно активна пяна се генерира при преминаване на замърсения газ през водния разтвор на повърхностно активното вещество, където повърхностно активната пяна е множество клетки пяна, всяка от които има активна клетъчна повърхност във вид на повърхностно активен филм с водно ядро, разположено между два слоя от повърхностно активни молекули, като водното ядро е изградено от вода с алкално pH и разтворени хидроксиди;- surfactant foam is generated by passing the contaminated gas through the aqueous solution of the surfactant, where the surfactant foam is a plurality of foam cells, each of which has an active cell surface in the form of a surface-active film with a water core located between two layers of surfactant molecules, the water core being made up of alkaline pH water and dissolved hydroxides; - повърхностно активната пяна се увеличава по обем за създаване на по-голямо количество активни клетъчни повърхности;- the surfactant foam increases in volume to create a greater amount of active cell surfaces; - замърсеният газ се капсулира в повърхностно активната пяна, заобиколен от активната клетъчна повърхност на всяка клетка пяна от множеството, като всички летливи органични замърсители, оксидни газообразни замърсители и предаваните по въздух нежелани частици от замърсения газ се адсорбират и разтварят от водното ядро на повърхностно активния филм, докато всички микроби, патогени и алергени от замърсения газ се свързват с повърхностно активните молекули от двата слоя на повърхностно активния филм, след което се деактивират и отстраняват от замърсения газ;- the polluted gas is encapsulated in the surfactant foam, surrounded by the active cell surface of each foam cell of the set, with all volatile organic pollutants, oxide gaseous pollutants and airborne unwanted particles of the polluted gas being adsorbed and dissolved by the water core of the surfactant film until all microbes, pathogens and allergens from the contaminated gas bind to the surfactant molecules of the two layers of the surfactant film, then are deactivated and removed from the contaminated gas; - повърхностно активната пяна се разпуква, при което от повърхностно активната пяна се освобождава пречистен газ.- the surface-active foam is cracked, in which purified gas is released from the surface-active foam. 2. Метод за пречистване на газ, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че повърхностно активната пяна се подлага на външен стимул, за да се улесни пречистването на замърсения газ.2. A gas purification method according to claim 1, characterized in that the surfactant foam is subjected to an external stimulus to facilitate the purification of the polluted gas. 3. Метод за пречистване на газ, съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че външният стимул е един или комбинация от следните: видима, ултравиолетова и/или инфрачервена светлина и/или микровълнови или радио вълни, йонизираща радиация като за предпочитане гама или рентгеново лъчение и/или акустичен стимул като звукови или ултразвукови вибрации.3. A gas purification method according to claim 2, characterized in that the external stimulus is one or a combination of the following: visible, ultraviolet and/or infrared light and/or microwave or radio waves, ionizing radiation such as preferably gamma or x-ray radiation and/or acoustic stimulus such as sound or ultrasonic vibrations. 4. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 14-3, характеризиращ се с това, че водният разтвор на повърхностно активно вещество е разположен в твърда порьозна среда.4. A gas purification method according to claims 14-3, characterized in that the aqueous solution of surfactant is located in a solid porous medium. 5. Метод за пречистване на газ, съгласно претенция 4, характеризиращ се с това, че твърдата порьозна среда е полимерна, метална или керамична твърда пяна, порьозен материал или влакнеста мрежа.5. A gas purification method according to claim 4, characterized in that the solid porous medium is a polymer, metal or ceramic solid foam, porous material or fibrous network. 6. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 14-5, характеризиращ се с това, че повърхностно активната пяна се разпуква чрез радио честотно поле, механични вибрации, загряване или изстудяване на повърхност, химически обработена повърхност, източник на инфрачервена светлина или с противопенещи елементи като капки липофилен материал, хидрофобни твърди частици или смес от двете.6. A gas purification method according to claims 14-5, characterized in that the surface-active foam is broken by a radio frequency field, mechanical vibrations, heating or cooling of a surface, a chemically treated surface, a source of infrared light or with antifoams elements such as droplets of lipophilic material, hydrophobic solids, or a mixture of both. 7. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 1-?6, характеризиращ се с това, че повърхностно активното вещество е избрано между следните вещества: фотоактивно или фотокаталитично повърхностно активно вещество, образуващо свободни радикали и заряди при фото възбужда не и/или протеин денатуриращо повърхностно активно вещество, което се свързва с протеини и унищожава техните гънки и/или деактивиращо патогени повърхностно активно вещество, което се прикрепва към патогена, капсулира го и деактивира неговите активни места и/или разтварящо липиди повърхностно активно вещество, което разтваря клетъчните стени на патогените и ги разрушава и/или двуизмерно повърхностно активно вещество, което поддържа ниско съдържание на водни пари в повърхностно активната пяна и подпомага деактивирането на повърхностно активното вещество.7. A gas purification method according to claims 1-?6, characterized in that the surfactant is selected from the following substances: a photoactive or photocatalytic surfactant, forming free radicals and charges upon photo-excitation and/or protein a denaturing surfactant that binds to proteins and destroys their folds and/or a pathogen-inactivating surfactant that attaches to the pathogen, encapsulates it and deactivates its active sites, and/or a lipid-solubilizing surfactant that dissolves the cell walls of pathogens and destroys them and/or a two-dimensional surfactant that maintains a low water vapor content in the surfactant foam and aids in deactivation of the surfactant. 8. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 14-7, характеризиращ се с това, че сребърни йони се добавят във водния разтвор на повърхностно активното вещество заедно с повърхностно активните молекули за ускоряване разпадането на патогените в замърсения газ.8. A gas purification method according to claims 14-7, characterized in that silver ions are added to the aqueous solution of the surfactant together with the surfactant molecules to accelerate the decomposition of pathogens in the polluted gas. 9. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 14-8, характеризиращ се с това, че температурата, налягането и влагата на пречистения газ се контролират преди неговото финално освобождаване.9. A gas purification method according to claims 14-8, characterized in that the temperature, pressure and humidity of the purified gas are controlled before its final release. 10. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 14-9, характеризиращ се с това, че степента на pH, налягането и температурата на водния разтвор на повърхностно активно вещество и на повърхностно активната пяна, както и качеството, вида, количеството на пречистения газ и/или нивото на отстранените нежелани замърсители от пречистения газ се следят онлайн.10. A gas purification method according to claims 14-9, characterized in that the degree of pH, pressure and temperature of the aqueous solution of surfactant and of the surfactant foam, as well as the quality, type, quantity of the purified gas and/or the level of unwanted contaminants removed from the purified gas are monitored online. 11. Метод за пречистване на газ, съгласно претенции 1 4- 10, характеризиращ се с това, че използваният и замърсен воден разтвор на повърхностно активно вещество (2.1) се сменя чрез напомпване на свеж разтвор или чрез сменяема касета с разтвор, а използваният и замърсен воден разтвор на повърхностно активно вещество се изхвърля периодично или непрекъснато за да се поддържа оптимална ефикасност на пречистването.11. A gas purification method, according to claims 1 4-10, characterized in that the used and contaminated aqueous surfactant solution (2.1) is replaced by pumping a fresh solution or by means of a replaceable solution cartridge, and the used and contaminated aqueous surfactant solution is discharged periodically or continuously to maintain optimum purification efficiency. 12. Методза пречистване на газ, съгласно претенция 11, характеризиращ се стова, че изхвърленият използван и замърсен воден разтвор на повърхностно активно се деактивира за да се осигури защита на околната среда и възможност за рециклиране.12. A gas purification method according to claim 11, characterized in that the discharged used and contaminated aqueous surfactant solution is deactivated to ensure environmental protection and recyclability. 13. Устройство за пречистване на газ, прилагащо метода от претенции 1 4- 12, характеризиращо се с това, че има камера (1), която е разделена на четири последователни сегмента (2, 3, 4 и 5), от които първият сегмент (2) е резервоар, съдържащ воден разтвор на повърхностно активно вещество (2.1) и твърда порьозна среда (2.2), а вторият сегмент (3) е регенериращ филтър във вид на кухина, изпълнена с повърхностно активна пяна, докато третият сегмент (4) има механизъм за разпукване на пяна (4.1) и е разделен от втория сегмент (3) с перфорирано сито (6), като четвъртият сегмент (5) има механизъм за контрол на температура, налягане и влага на пречистения газ (5.1).13. A gas purification device applying the method of claims 1 4-12, characterized in that it has a chamber (1) which is divided into four consecutive segments (2, 3, 4 and 5), of which the first segment (2) is a reservoir containing an aqueous solution of surfactant (2.1) and a solid porous medium (2.2), and the second segment (3) is a regeneration filter in the form of a cavity filled with surfactant foam, while the third segment (4) has a mechanism for bursting foam (4.1) and is separated from the second segment (3) by a perforated screen (6), and the fourth segment (5) has a mechanism for controlling the temperature, pressure and moisture of the purified gas (5.1). 14. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенция 13, характеризиращо се стова, че помпа или вентилатор (7) за засмукване на замърсения газ и насочване като газов поток е монтирана в първия край на камерата (1), а допълнителен вентилатор (8) за засмукване на пречистения газ е монтиран във вторият край на камерата (1).14. A gas purification device according to claim 13, characterized in that a pump or fan (7) for sucking in the contaminated gas and directing it as a gas flow is installed at the first end of the chamber (1), and an additional fan (8) for suction of the purified gas is installed at the second end of the chamber (1). 15. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 и 14, характеризиращо се с това, че порьозната среда (2.2) е полимерна пяна с отворени клетки, метална пяна, керамична пяна или е съвкупност от частици като пясък или стъклени топчета, или е мрежа от тел или плат.15. A gas purification device according to claims 13 and 14, characterized in that the porous medium (2.2) is an open-cell polymer foam, metal foam, ceramic foam, or is an aggregate of particles such as sand or glass beads, or is mesh of wire or cloth. 16. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 ч- 15, характеризиращо се с това, че във втория сегмент (3) е монтиран външен стимул (3.1).16. A gas purification device according to claims 13-15, characterized in that an external stimulus (3.1) is installed in the second segment (3). 17. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенция 16, характеризиращо се с това, че външният стимул (3.1) е един или комбинация от следните: източник на светлинни, ултравиолетови, инфрачервени, микровълнови или радио вълнови и/или източник на йонизиращо или гама лъчение и/или източник на неутрони и/или средство за радиочестота, включително микровълни и/или средство за електромагнитно излъчване и/или източник на звукови или ултразвукови вибрации.17. A gas purification device according to claim 16, characterized in that the external stimulus (3.1) is one or a combination of the following: a light, ultraviolet, infrared, microwave or radio wave source and/or an ionizing or gamma source radiation and/or neutron source and/or radio frequency means, including microwaves and/or electromagnetic radiation means and/or sonic or ultrasonic vibration source. 18. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 4- 17, характеризиращо се с това, че механизмът за разпукване на пяна (4.1) е радио честотен генератор, източник на инфрачервена светлина, източник на механични вибрации или функционална повърхност за разпадане на повърхностно активната пяна чрез контакт или електрическо поле.18. A gas purification device according to claims 13 4-17, characterized in that the foam breaking mechanism (4.1) is a radio frequency generator, a source of infrared light, a source of mechanical vibrations or a functional surface for disintegration of surface the active foam by contact or electric field. 19. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 т- 18, характеризиращо се с това, че механизмът за контрол на температура, налягане и влага на пречистения газ (5.1) е температурно контролиран перфориран решетъчен топлообменник.19. A gas purification device according to claims 13-18, characterized in that the mechanism for controlling the temperature, pressure and humidity of the purified gas (5.1) is a temperature-controlled perforated grid heat exchanger. 20. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 19, характеризиращо се с това, че в първия, втория и четвъртия сегменти (2, 3 и 5) са инсталирани сензори за осигуряване на информация за нивото на pH, налягането и температурата на водния разтвор на повърхностно активно вещество (2.1) и повърхностно активната пяна.20. A gas purification device according to claims 13-19, characterized in that sensors are installed in the first, second and fourth segments (2, 3 and 5) to provide information on the pH level, pressure and temperature of the water surfactant solution (2.1) and the surfactant foam. 21. Устройство за пречистване на газ, съгласно претенции 13 ъ 20, характеризиращо се с това, че водният разтвор на повърхностно активно вещество (2.1) е в сменяема касета.21. A gas purification device according to claims 13 to 20, characterized in that the aqueous solution of surfactant (2.1) is in a replaceable cartridge.
BG113594A 2022-09-30 2022-09-30 Method and device for gas purification BG67789B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113594A BG67789B1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Method and device for gas purification
PCT/BG2023/000015 WO2024065014A1 (en) 2022-09-30 2023-06-28 Method and device for purification of gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG113594A BG67789B1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Method and device for gas purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG113594A true BG113594A (en) 2024-04-15
BG67789B1 BG67789B1 (en) 2025-09-15

Family

ID=87157856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG113594A BG67789B1 (en) 2022-09-30 2022-09-30 Method and device for gas purification

Country Status (2)

Country Link
BG (1) BG67789B1 (en)
WO (1) WO2024065014A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118217793B (en) * 2024-05-27 2024-07-19 中国科学技术大学 Waste gas recovery treatment method for lithium battery disassembly

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001062239A (en) * 1999-08-24 2001-03-13 Esupo Kk Device and method for washing gas
ATE488292T1 (en) * 2002-05-30 2010-12-15 Westec Environmental Solutions Llc METHOD AND APPARATUS FOR FILTERING AN AIR STREAM USING AN AQUEOUS FOAM TOGETHER WITH NUCLEAR FORMATION
WO2013006169A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Empire Technology Development Llc Air purifier
CN103933806A (en) * 2014-04-07 2014-07-23 郁永见 Air purification technology-scrubbing
CN115698599A (en) * 2020-05-21 2023-02-03 爱诺威信科技有限公司 Method and apparatus for purifying biological agents and volatile organic compounds from air
KR20220118200A (en) * 2021-02-18 2022-08-25 송방원 Detox and sanitization air purifier

Also Published As

Publication number Publication date
BG67789B1 (en) 2025-09-15
WO2024065014A1 (en) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104848443B (en) A kind of regenerative air cleaning system
EP2475404B1 (en) Method for disinfecting and deodorizing toilet system
KR102279299B1 (en) Air purifier that efficiently removes ultrafine dust with a particle size of 0.1 μm or more, and comprising a photocatalytic system with improved sterilization ability
CN201612874U (en) A kind of indoor air purifier
CN103702690B (en) Air purifier using electric field regeneration
CN204447571U (en) A kind of air purifier high efficiency filter filter core
CN206234932U (en) A kind of air purifier
EA026778B1 (en) METHOD OF DISINFECTION OF STRUCTURE OR EQUIPMENT AND DISINFECTION MOBILE UNIT FOR USE IN THIS METHOD
JP2002065836A (en) Air cleaner and air conditioner equipped with ion generator
KR20120119475A (en) Multiple air cleaning devices
CN104819519A (en) Compound type cross static electric field air purification device
BG113594A (en) Method and device for gas purification
CN202803044U (en) Air purifier
CN212962104U (en) Movable air purifier
JP7462810B2 (en) Air purifying device and air purifying method
CN102836611A (en) Air purification device
JP2009195665A (en) Device for disinfection and deodorization
JP2018102888A (en) Capturing and absorption recovering contaminant such as bacterium, odor, dust, pm, co gas, soot, formaldehyde and voc floating in space by spraying nano fine particle water to indoor space, and manufacturing method of recovery device
JP2871424B2 (en) Indoor air purification device
CN206496430U (en) Indoor intelligent multi-functional high-efficient air eliminator
JP3263599B2 (en) Air purification equipment
JPH11128632A (en) Filter and air purifier
JPH11123316A (en) Apparatus for producing ultra-pure air
CN203336717U (en) Air sterilization purifying machine
CN204730347U (en) Wall-hanging air eliminator of low-temperature plasma