SISTEMA DE PURIFICACIÓN DE AIRE.

Los contaminantes de interiores suelen clasificarse generalmente en dos categorías según su tamaño físico y propiedades: los contaminantes de fase gas y los contaminantes de fase partícula. Los contaminantes de fase gas son moléculas químicas o vapores que tienen tamaño molecular. Los contaminantes de fase partícula son partículas o bacterias en tamaños entre pocas o cientos de micras. Tradicionalmente, la purificación del aire incluye el uso de HEPA, ionizador, precipitador electrostático para la eliminación de las partículas y las bacterias en el aire. Además, para reducir los contaminantes de fase gas, siempre se emplean materiales adsorbentes, como carbonos activados o tamices moleculares. Estos filtros de eliminación de gases se agrupan bajo el nombre de filtros de adsorción. Los filtros de adsorción suelen caracterizarse por una alta resistencia al flujo de aire del filtro cuando se empaquetan cohesionados. En algunos casos, se emplea un filtro fotocatalizador con UV para la descomposición de compuestos orgánicos volátiles. Los filtros de eliminación de gas que utilizan este método en el que la reacción de descomposición se produce en las superficies del catalizador se agrupan bajo la denominación de filtros catalizadores. Algunos filtros catalizadores se caracterizan por una baja resistencia del flujo de aire del filtro. En un sistema de purificación de aire convencional, se utiliza un soplador para impulsar o soplar el aire desde el lado ascendente al descendente. Generalmente, el aire pasa a través de las primeras capas para la eliminación de las partículas y bacterias en el aire y, posteriormente, las capas de la posición descendente para la eliminación de los contaminantes de fase gas. Este diseño capa a capa permite la eliminación de los contaminantes de fase gas sólo en la fase temprana. Porque ningún filtro de partículas será capaz de eliminar las partículas completamente; las partículas no eliminadas caerán en la segunda, tercera, cuarta capas, etc. Los filtros de adsorción de eliminación de gas no son efectivos en la fase posterior porque se saturan previamente debido a la obstrucción en la fase de adsorción por la acumulación de partículas. Si se utiliza un filtro catalizador, no funciona correctamente y no puede descomponer las moléculas de contaminantes de fase gas. Esto se debe a la acumulación de partículas procedentes de las capas ascendentes que contaminan la superficie del catalizador y evitan que se adsorba el reactante para la reacción. Por lo tanto, la superficie del catalizador se hace venenosa e inefectiva. El diseño tradicional para la eliminación de partículas y contaminantes de fase gas con un solo soplador también crea un problema fundamental. El elevado caudal de aire es beneficioso sólo para la eliminación de partículas. Un caudal alto aumenta el número de veces que las partículas pasan a través del filtro de partículas y, de este modo, aumenta el número de partículas que pueden ser capturadas. Sin embargo, el caudal alto es desfavorable para la eliminación de la fase gas. Esto se debe a que la adsorción y absorción de los contaminantes de fase gas en el filtro de adsorción o la adherencia de contaminantes en la superficie del filtro catalizador para su descomposición química requiere tiempo. Funcionan correctamente sólo con un caudal lento, que prolongará el tiempo de residencia. En otras palabras, existe una contradicción sobre la "necesidad de un caudal óptimo" para la eliminación de partículas y la eliminación de los contaminantes de fase gas. Como resultado de ello, las técnicas tradicionales de purificación de aire dirigida a la eliminación de partículas y contaminante de fase gas, requieren el uso de capas junto a más capas y la inclusión de un solo soplador. Esto presenta el siguiente problema: se acorta la vida útil de los filtros de eliminación de gas y la efectividad del filtro de eliminación de partículas, y el filtro de eliminación de gas nunca se puede optimizar al mismo tiempo. Para solucionar este problema, la solicitud de patente japonesa 200474859 tiene un diseño especial que utiliza un regulador para cambiar el recorrido del flujo de aire y derivarlo al lado descendente en una ruta de electrodos de generación de iones o en un filtro basado en la concentración de polvo en el entorno. Si se utiliza un filtro catalizador en el lugar de abertura descendente 9b, el diseño conserva el filtro catalizador de por vida. Esto se debe a que el regulador cierra el filtro catalizador y permite la eliminación sólo del polvo. Cuando el nivel de concentración de polvo es bajo, el regulador cierra el filtro de eliminación de polvo y abre el filtro catalizador. Sin embargo, el diseño no es flexible y no puede realizar un tratamiento correcto si el entorno tiene altas concentraciones de contaminantes de fase gas y de fase partícula. Además, en el diseño se instala un soplador en el lado ascendente. El aire se sopla a un filtro, en vez de atraerse al interior del filtro. El filtro con alta resistencia al flujo de aire no es adecuado porque el aire volverá, en vez de pasar a través del filtro suavemente cuando se sopla el aire sobre él. En relación con la Figura 1, se muestra un novedoso sistema de purificación anterior. En este sistema de purificación anterior, se utiliza un soplador 1 para aspirar o soplar el aire 6 de una posición ascendente a una posición descendente. 2   Generalmente, el aire pasa a través de las primeras capas 2-3 para la eliminación de las partículas y bacterias en el aire y, posteriormente, las capas 4-5 de la posición descendente para la eliminación de los contaminantes de fase gas. En referencia a la Figura 2, se muestra un sistema de purificación de aire modificado según el principio revelado en la solicitud de patente japonesa 2004-74859. La solicitud de patente japonesa 2004-74589 tiene un diseño especial que incluye un regulador 7 para el cambio del recorrido del flujo de aire y deriva la dirección descendente a un recorrido de electrodos de generación de iones o en el filtro, según la concentración de polvo en el entorno. Se utiliza un filtro catalítico 8 en el lugar de la abertura descendente y un filtro de eliminación de polvo en lugar del "filtro" Resumen del invento En un primer aspecto, se incluye un sistema de purificación de aire compuesto de: una sección de tratamiento de contaminantes en fase partícula (PPP) con: una entrada de aire y una salida de aire; un filtro de eliminación de partículas; y un soplador para empujar el aire desde la entrada de aire de la sección de tratamiento PPP y hacerlo pasar a través del filtro de eliminación de partículas y expulsarlo a través de la salida de aire de la sección de tratamiento PPP; una sección de tratamiento de contaminantes en fase gas (GPP) instalada en una posición descendente del filtro de eliminación de partículas de la sección de tratamiento PPP, y la sección de tratamiento GPP con: una entrada de aire y una salida de aire; un filtro de eliminación de gas con una alta resistencia de caudal de aire del filtro; y un soplador situado en una posición descendente del filtro de eliminación de gas para empujar el aire a través de la entrada de aire de la sección de tratamiento GPP y pasar el gas a través del filtro de eliminación de gas y expulsarlo a través de la salida de aire de la sección de tratamiento GPP; en el cual los flujos de aire de la sección de tratamiento GPP y la sección de tratamiento PPP son dirigidos por su respectivo soplador; y una parte del aire que sale por la salida de aire de la sección de tratamiento PPP se dirige a través de la entrada del aire de la sección de tratamiento GPP. La sección de tratamiento PPP incorpora un cerramiento donde se alojan el filtro de eliminación de partículas y el soplador. La sección de tratamiento GPP incorpora un cerramiento donde se alojan el filtro de eliminación de gas y el soplador. La velocidad de los sopladores para las secciones de tratamiento PPP y GPP está preprogramada y se ajusta a velocidades óptimas de funcionamiento. Puede incluirse al menos un sensor de fase gas y al menos un sensor de fase partícula. La velocidad de los sopladores para las secciones de tratamiento GPP y PPP son controlados por un mínimo de una unidad de procesamiento central, y la unidad de procesamiento central determina la velocidad según las concentraciones de los contaminantes de fase gas y los contaminantes de fase partícula detectados en el aire, y la unidad de procesamiento central se instala dentro del sistema o en una localización remota del sistema con otro dispositivo de monitorizado de aire. El filtro de eliminación de gas se llena completamente y se empaca con material muy cohesionado para la adsorción y/o absorción de contaminantes de fase gas. El material es cualquiera del grupo compuesto de:... [Seguir leyendo]

Una sección de tratamiento de contaminantes en fase partícula (PPP) (9) con: una entrada de aire y una salida de aire; un filtro de eliminación de partículas (11); y un soplador (12) para empujar el aire desde la entrada de aire de la sección de tratamiento PPP y hacerlo pasar a través del filtro de eliminación de partículas y expulsarlo a través de la salida de aire de la sección de tratamiento PPP; una sección de tratamiento (10) de contaminantes en fase gas (GPP) instalada en una posición descendente del filtro de eliminación de partículas (11) de la sección de tratamiento PPP (9), y la sección de tratamiento GPP con: una entrada de aire y una salida de aire; un filtro de eliminación de gas (16) con una alta resistencia de caudal de aire del filtro; y un soplador (17) situado en una posición descendente del filtro de eliminación de gas para empujar el aire a través de la entrada de aire de la sección de tratamiento GPP y pasar el gas a través del filtro de eliminación de gas y expulsarlo a través de la salida de aire de la sección de tratamiento GPP; en el cual los flujos de aire de la sección de tratamiento GPP (10) y la sección de tratamiento PPP (9) son dirigidos por su respectivo soplador; y una parte del aire que sale por la salida de aire de la sección de tratamiento PPP se dirige a través de la entrada del aire de la sección de tratamiento GPP. 2. El sistema según la reivindicación 1, en el cual la sección de tratamiento PPP incorpora un cerramiento (13) donde se alojan el filtro de eliminación de partículas y el soplador. 3. El sistema según la reivindicación 1, en el cual la sección de tratamiento GPP incorpora un cerramiento (18) donde se alojan el filtro de eliminación de gas y el soplador. 4. El sistema según la reivindicación 1, en el que la velocidad de los sopladores para las secciones de tratamiento PPP y GPP está preprogramada y se ajusta a velocidades óptimas de funcionamiento. 5. El sistema según la reivindicación 1, además de incorporar al menos un sensor de fase gas (24) y al menos un sensor de fase partícula (25). 6. El sistema según la reivindicación 1, en el que la velocidad de los sopladores para las secciones de tratamiento GPP y PPP son controlados por un mínimo de una unidad de procesamiento central (26), y la unidad de procesamiento central determina la velocidad según las concentraciones de los contaminantes de fase gas y los contaminantes de fase partícula detectados en el aire, y la unidad de procesamiento central se instala dentro del sistema o en una localización remota del sistema con otro dispositivo de monitorizado de aire. 7. El sistema según la reivindicación 1, en el que el filtro de eliminación de gas se llena completamente y se empaca con material muy cohesionado para la adsorción y/o absorción de contaminantes de fase gas. 8. El sistema según la reivindicación 7, en el que el material es cualquiera del grupo compuesto de: tamices moleculares, zeolitas, óxidos metálicos, materiales zeolíticos complementarios, carbono activado y cualquier combinación de ellos. 9. El sistema según la reivindicación 1, en el que el filtro de eliminación de gas es una combinación de un filtro de eliminación de gas (28) con baja resistencia al flujo de aire del filtro y un prefiltro (27) con alta resistencia al flujo de aire. 10. El sistema según la reivindicación 9, en el que el filtro con baja resistencia al flujo de aire es un filtro catalizador que contiene un material fotocatalizador revestido en el sustrato superficial y que es irradiado por un esterilizador UV para la descomposición de los contaminantes de fase gas. 11. El sistema según la reivindicación 9, en el que el prefiltro con alta resistencia al flujo de aire es un filtro de eficiencia de partículas. 12. El sistema según la reivindicación 1, que incluye además un prefiltro (30) para partículas de polvo finas en una posición ascendente del filtro de eliminación de gas. 9   13. El sistema según la reivindicación 12, en el que el prefiltro (30) para el filtro de partículas de polvo finas es un filtro de partículas de alta eficiencia u otro prefiltro que filtra las partículas de polvo finas que no pueden filtrarse en la sección de tratamiento PPP. 14. El sistema según la reivindicación 1, incluye, además, como mínimo un dispositivo de generación de especies reactivas de oxígeno (31) en una posición ascendente del filtro de eliminación de gas de la sección de tratamiento GPP. 15. El sistema según la reivindicación 14, en el que el dispositivo de generación de especies reactivas de oxígeno (31) es cualquiera de las combinaciones siguientes: ionizador, generación de ozono, esterilizador UV, un dispositivo que genera radical hidróxilo o un dispositivo que genera oxidantes. 16. El sistema según la reivindicación 1, en el que la sección de tratamiento de PPP se dispone en una de cualquiera de las configuraciones siguientes: (i) un filtro de eliminación de partículas donde la resistencia al flujo de aire del filtro es baja y el soplador se instala en una posición ascendente o descendente del filtro de eliminación de partículas en la sección de tratamiento de PPP; (ii) un filtro de eliminación de partículas donde la resistencia al flujo de aire del filtro es alta y el soplador se instala en una posición descendente del filtro de eliminación de partículas en la sección de tratamiento de PPP; (iii) la combinación de diferentes filtros de eliminación de partículas se instala donde un filtro tenga una resistencia alta del flujo de aire del filtro y el soplador se instala en una posición descendente del filtro de eliminación de partículas en la sección de tratamiento de PPP. 17. El sistema según la reivindicación 1, en el que las salidas de aire de la secciones de tratamiento de PPP y GPP se reintroducen en la entrada de aire de la sección de tratamiento de PPP para la repetición del tratamiento.   2 3 4 Figura 1 (Técnica anterior) 11 1 6   8 9 7 Figura 2 (Técnica anterior) 12 18 22   17 19 16 21 9 Figura 3 13 23 11 12 13 14   24 26 Figura 4 14   28 29 27 Figura 5   16 Figura 6 16   16 31 Figura 7 17   12 Figura 8 18 32   Figura 9 19 32 33 22   18 17 12 16 23 11 Figura 10 19 13 9 14 La concentración de compuestos orgánicos volátiles en Cocentration of el Volatile ambiente Organic (nivel Compound de ppb) in the environment (ppb level)   2 4 6 8 12 14 16 18 22 24 26 No. of Cigarettes lighted N º de cigarrillos Figura 11 21 34 33 I II La concentración Concentration de of compuestos Volatile Organic orgánicos Compound volátiles (ppb level) (nivel de ppb)   2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Time ( hour ) Tiempo (horas) Figura 12a 22 36 6 I II Concentration of Dust