ES2930587B2 - Medios de estabilizacion electrica de la camara de reaccion en sistemas de generacion de radicales hidroxilos - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
MEDIOS DE ESTABILIZACIÓN ELÉCTRICA DE LA CÁMARA DE REACCIÓN EN
SISTEMAS DE GENERACIÓN DE RADICALES HIDROXILOS
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un procedimiento para estabilizar eléctricamente el canal de circulación de aire y la cámara de reacción de un aparato generador de radicales hidroxilo (•OH) mediante tecnologías avanzadas de oxidación no fotoquímicas tales como la ozonólisis del peróxido de hidrógeno o de terpenos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
De entre las posibles mezclas de agentes oxidantes, la combinación peróxido de hidrógeno y ozono es sin duda la más usada. El proceso pretende combinar la oxidación directa del ozono con la reacción rápida y poco selectiva de los radicales •OH con los compuestos orgánicos.
El H2O2 puede iniciar la descomposición de O3 por transferencia de electrones y la reacción genera •OH consumiendo H2O2 y O3
O3 + H2O2 → •OH O2 + HO2 •
Se conocen diferentes dispositivos para generación de radicales hidroxilos a partir de ozono y un reactivo.
Estos dispositivos comportan un generador de ozono, un depósito de reactivo, medios para hacer reaccionar ozono con el reactivo, que comprenden una cámara de reacción conectada para recibir ozono del generador y vapor del depósito de reactivo, y medios para liberar los radicales hidroxilo a la atmósfera constituidos por un ventilador.
La cámara de reacción es el lugar en el que el vapor de reactivo y el ozono entran en contacto para reaccionar y generar los radicales hidroxilo.
El ozono se obtiene preferentemente mediante el efecto corona, haciendo pasar una corriente de aire o de oxígeno entre dos electrodos sometidos a un elevado potencial alterno. El sistema permite descomponer la molécula de oxígeno (O2) del aire en dos átomos de oxígeno (O1), los cuales se unen a otra molécula de oxígeno (O2) para
formar el Ozono (O3), siendo luego liberados al ambiente.
El efecto corona se debe a la acumulación de cargas eléctricas de alto potencial en los conductores. Cuando esta acumulación de cargas eléctricas llega a la saturación, el aire circundante se vuelve ligeramente conductor y las cargas eléctricas escapan, produciendo un sonido característico y emitiendo luz.
Para que el efecto corona sea posible, se necesita un potencial de 3.000.000 de Voltios por metro en aire seco a nivel del mar. Eso quiere decir que, por lo menos, con ese potencial, deberá ser producida una descarga eléctrica que atraviese una distancia de 1 metro.
Referenciándolo en centímetros, diremos que se necesitará un potencial de 30.000 Voltios para vencer el aire entre dos electrodos separados 1 cm de distancia. En todo caso, el manejo de estos potenciales es muy peligroso, por lo que se utilizan dispositivos especiales para producir un efecto corona con potenciales más reducidos (del orden de los 3.000 V).
En la técnica anterior, por ejemplo, en el documento ES2579052T3, el dispositivo comporta una cámara de reacción que recibe el vapor de reactivo desde un conducto conectado al depósito de reactivo por efecto Venturi y el ozono desde un generador de ozono situado en la zona inmediatamente anterior a la salida de vapor.
Esta técnica resulta poco eficiente ya que, en el diseño, no se ha tenido presente que, el propio equipamiento eléctrico y, en concreto, los propios medios para generar Ozono, al tiempo generan un campo eléctrico que afecta negativamente a la reacción entre el O3 y H2O2 en la cámara de reacción del dispositivo y en el resto del canal de circulación de aire.
Como resultado, disminuye el rendimiento de la reacción generándose un número de (•OH) menor al teórico esperado y, en consecuencia, se expulsa a la atmósfera una cantidad significativa de O3 que no ha reaccionado, lo cual resulta peligroso si se alcanza cierto nivel de concentración.
Sería ventajoso el desarrollo de medios que minimizaran los efectos negativos del campo eléctrico del generador de ozono sobre la cámara de reacción de un dispositivo generador (•OH) al objeto de aumentar el número efectivo de radicales generado y disminuir la cantidad de ozono expulsada a la atmósfera.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
Los nuevos medios de estabilización eléctrica solucionan el problema objetivo planteado al reducir las variaciones del campo eléctrico en el interior de la cámara de reacción y el canal de circulación de aire de un dispositivo generador de (•OH).
Estos medios estabilizan el campo eléctrico en la cámara de reacción, de manera que tanto el O3 y el H2O2, ambas moléculas con carga, no se ven afectadas por las variaciones del campo eléctrico producidas por el generador de ozono. Así, se incrementa el rendimiento de la reacción, aumentando el volumen de radicales hidroxilo producidos y disminuyendo las sustancias sin reaccionar, concretamente, el O3 que se libra a l atmósfera.
Los medios de estabilización eléctrica de la invención están basados en el efecto conocido como jaula de Faraday, por el cual el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que, cuando el conductor está sujeto a un campo electromagnético externo, se polariza, de esta manera queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo electromagnético, y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud, pero opuesto en sentido al campo electromagnético, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a 0.
Concretamente, los medios de estabilización eléctrica comprenden un cuerpo abierto realizado en material no conductor eléctrico que incluye un canal de circulación de aire y una cámara de reacción y dos placas conductoras realizadas en un material conductor eléctrico, de las cuales, una de ellas se encuentra alojada en el fondo del cuerpo abierto y otra cerrando su zona abierta a modo de tapa.
Las dos placas conductoras se hallan enfrentadas y la distancia entre ellas define junto con las paredes laterales del cuerpo abierto, el volumen de la cámara de reacción así como del canal de circulación de aire.
Las dos placas conductoras provocan el efecto jaula de Faraday en la cámara de reacción del generador de hidroxilos, reduciendo las perturbaciones electromagnéticas causadas por el generador de ozono y otros elementos eléctricos propios del dispositivo. En esas circunstancias, el movimiento de las moléculas de O3 no se ve
afectado por los campos eléctricos del propio generador de ozono, por lo que el rendimiento de la reacción con el H2O2 se incrementa acercándose al rendimiento neto teórico.
Como resultado se incrementa el número de (•OH) generados y se reduce la cantidad de O3 expulsada a la atmosfera.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista en sección de los medios de la invención.
Figura 2.- Muestra una vista explotada de la invención.
LISTADO DE REFERENCIAS
1. Cuerpo abierto
2. Canal de circulación de aire
3. Cámara de reacción
4. Placa conductora primaria
5. Placa conductora secundaria
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Los nuevos medios de estabilización eléctrica comprenden un cuerpo abierto (1) realizado en material no conductor eléctrico, concretamente en el caso representado PLA, que incluye un canal de circulación de aire (2) y una cámara de reacción (3). Estos medios también comprenden una placa conductora primaria (4) que actúa como tapa del cuerpo abierto (1) realizada en INOX 304 y una placa conductora secundaria (5) realizada en INOX 316 que se asienta en el fondo del cuerpo abierto (1).
La placa conductora primaria (4) y la placa conductora secundaria (5) se hallan enfrentadas y la distancia entre ellas define junto con las paredes laterales (6) del cuerpo abierto (1), el volumen de la cámara de reacción (3), así como del canal de circulación de aire (2).
Claims (1)
1. Medios de estabilización eléctrica de la cámara de reacción en sistemas de generación de radicales hidroxilos caracterizados esencialmente porque comprenden:
- Un cuerpo abierto (1) realizado en material no conductor eléctrico que incluye un canal de circulación de aire (2) y una cámara de reacción (3).
- Una placa conductora primaria (4) que actúa como tapa del cuerpo abierto (1). - Una placas conductora secundaria (5) alojada en el fondo del cuerpo abierto (1).
Siendo que la placa conductora primaria (4) y la placa conductora secundaria (5) se hallan enfrentadas y la distancia entre ellas define junto con las paredes laterales (6) del cuerpo abierto (1), el volumen de la cámara de reacción (3), así como del canal de circulación de aire (2).
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