Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Эффективные методы очистки атмосферного воздуха

Какие методы используют для очистки газовых выбросов?

Существуют различные методы и способы очистки газовых выбросов. При выборе методов очистки газовых выбросов, учитывая не только состав смеси загрязняющих веществ, но и их фазовое состояние, рассматривают физические, химические или биологические методы очистки и различные способы их реализации.

К числу основных способов очистки газовых выбросов в атмосферу относят следующие.

Механическая очистка газовых выбросов. Механическая фильтрация используется везде, где газы содержат твердые частицами. Спектр этих процессов очень широк, и практически нет отрасли промышленности, в которой не было бы необходимости его использовать. Основными источниками твердых частиц, являющихся загрязняющими веществами, служат в основном процессы сжигания топлива (уголь, биомасса, отходы), процессы измельчения, сортировка, дробление, обжиг, выплавка и обработка стали, а также многие другие.

Пыль, выделяемая вместе с газами, наносит вред здоровью и окружающей среде. На практике технология механической очистки часто сочетается с абсорбционными и химическими методами нейтрализации газообразных вредных соединений. Затем в рамках одной установки происходит обезвреживание как пыли, так и газов.

Для очищения применяется ряд физических принципов, которые позволяют отделять твердые частицы от потока запыленных газов. Существует ряд решений – от основанных на простой газовой механике до многоступенчатой очистки с помощью фильтрационных нетканых материалов. Эти варианты часто объединяются в одном устройстве (фильтры с предварительными камерами, циклофильтры).

Следует помнить, что запрещено использовать в качестве устройства для нейтрализации запыленных газов на конкретном участке вытяжные устройства, которые выбрасывают токсичные компоненты в атмосферу. В результате образуются токсические туманы, содержащие опасные или ядовитые вещества.

Абсорбционная очистка газовых выбросов. Абсорбция — это процесс, при котором газообразный компонент переносится из газовой фазы в жидкую. Удаление нежелательных примесей из технологического потока осуществляется путем растворения их в жидкости. Абсорбционное оборудование, используемое для удаления газообразных загрязнений, называется абсорбером или мокрым скруббером

При проектировании установок для поглощения газовых выбросов основное внимание уделяют производительности комплекса

Установка должна обеспечивать:

  • соответствующую объемам выбросов площадь межфазного контакта;
  • хорошее смешивание газовой и жидкой фаз;
  • достаточное время контакта между фазами;
  • высокую степень растворимости загрязняющего вещества в абсорбенте.

Производители оборудования для очистки отработанных газов при проектировании установок должны учитывать химический состав обрабатываемого потока и условия работы комплекса. Растворимость загрязняющего вещества влияет на объем выбросов, который может быть адсорбирован. Это функция зависит от рабочей температуры, и, в меньшей степени, давления системы. При увеличении t˚ системы, количество газа, которое может быть поглощено жидкостью, уменьшается, с увеличением давления — увеличивается. Данные по растворимости анализируются при помощи диаграммы равновесия и принимается соответствующее конкретным условиям технологическое решение.

Химическая очистка газовых выбросов. Химическая реакция, в которую вступают компоненты смеси, нейтрализует вредные вещества. В установке, работающей по этому принципу, реагенты выступают основным звеном по сравнению с процессами конденсации, адсорбции, абсорбции, термическому воздействию. К числу достаточно широко использующихся способов химического метода очистки газовых выбросов относится каталитическая очистка газовых выбросов, которая основана на реакциях в присутствии твердых катализаторов. В результате взаимодействия вредные примеси, содержащиеся в газе, нейтрализуются, переходя в безвредные соединения, которые могут быть направлены в окружающую среду либо утилизированы.

Источники загрязнения

Основным фактором загрязнения воздуха в помещении является пыль. В ее состав входят микроскопические волокна текстиля, споры грибков и плесени, частички кожи, бактерии, пыльца растений, уличная сажа, мелкие клещи и продукты их жизнедеятельности. Она наполовину состоит из сильнейших аллергенов, которые могут стать причиной аллергического ринита, воспаления глаз, кашля, раздражения кожи и даже астмы.

Кроме пыли, загрязнение воздуха происходит посредством кухонных паров, состоящих из мельчайших капель жира и создающих неприятный специфических запах в квартире.

  • Курение, а, точнее, табачный дым, который может не выветриваться несколько недель – еще один немаловажный фактор токсичности воздуха.
  • От района, в котором вы живете также зависит чистота воздуха в доме. Источниками его загрязнения часто становятся отделочные материалы, с помощью которых происходило благоустройство квартиры, а также вещества, выделяющиеся из стен домов и недоброкачественной мебели, стройматериалы из ДСП.
  • Пары ртути – также нередкое явление, которое можно наблюдать в квартирах. Обычно причиной становится разбитый термометр.
  • Действие токсинов на организм происходит постепенно. Отравление возникает в результате постоянного их воздействия. Токсины поступают к нам в организм через рот, но в основном вместе с вдыхаемым воздухом.

Список токсинов и вредных веществ, содержащихся в воздухе можно продолжать долго. Но основная суть должна быть понятна каждому: воздух в квартире нуждается в постоянной очистке. Как это делается? Об этом расскажем дальше.

Очистку газообразных выбросов от пыли или тумана на практике осуществляют в различных по конструкции аппаратах, которые можно разделить на четыре основные группы:

  1. механические пылеуловители (пылеотстойные или пылеосадочные камеры, инерционные пыле- и брызгоуловители, циклоны и мультициклоны). Аппараты этой группы применяют обычно для предварительной очистки газов;
  2. мокрые пылеуловители (полые, насадочные или барботажцые скрубберы, пенные аппараты, трубы Вентури и др.). Эти устройства более эффективны, чем сухие пылеуловители;
  3. фильтры (волокнистые, ячейковые, с насыпными слоями зернистого материала, масляные и др.). Наиболее распространены рукавные фильтры;
  4. электрофильтры – аппараты тонкой очистки газов–улавливают частицы размером от 0,01 мкм. Эффективность электрофильтра может достигать 99,9%.

Обычно необходимая степень очистки может быть обеспечена лишь комбинированной установкой, включающей несколько аппаратов одного или разных типов.

Виды фильтров

Успешно проходит применение рукавных фильтров для очистки воздуха от пыли, находящейся в воздухе. Их производят из материи. Эти средства против пыли распространены в промышленных областях, где пыль, находящаяся в воздухе, является ценным производственным продуктом (в мукомольной, сахарной отрасли и проч.) Рукав, являющийся фильтрующим, производят из ткани на основе синтетики. Пройдя термическую обработку, она становится похожей на гармошку, что увеличивает объем фильтруемой площади. Применяется в последнее время и стекловолоконная ткань, способная выдержать t в 2500 C. Но ее непрочность ограничила область применения. Способы очистки различны:

  • механическое встряхивание;
  • обратная продувка воздухом;
  • продувка с помощью ультразвука;
  • импульсная продувка с помощью сжатого воздуха, называемая гидравлическим ударом.

Большим плюсом рукавного антипылевого фильтра для очистки воздуха от пыли является его высокий КПД. Он способен очищать до 99% запыленности воздушного пространства. Применение антипылевого рукавного фильтра более эффективно, нежели применение его аналогов. Его изготавливают из полиамида и политетрафторэтилена, материалов, славящихся своими высокими качествами.

Оборудование с рукавными фильтрами используется:

  • при производстве строительных материалов;
  • в цветной и черной металлургии;
  • в литейном производстве;
  • в автомобилестроении;
  • в энергетической и горнодобывающей промышленности;
  • в производстве продовольственных товаров;
  • при обработке металла;
  • в мебельной, стекольной и химической промышленности.

В домашних и офисных условиях большой проблемой является накопление пыли в компьютерах. Она может повредить работе центрального процессора ПК. Для защиты работы компьютера, разработан пылевой фильтр, который называется фильтр самоклейкин, по методу его прикрепления. Преимущества его перед другими фильтрами от пыли в компьютерах очевидны. Он вырезается из материала и клеится на ПК. Служит такой фильтр от пыли около 2-х лет, благодаря такому своему качеству, как большая поглощаемость. Интересно, что благодаря ему снижается шум работы компьютера процентов на десять. Материалы, из которых он изготовляется, являются экологически чистыми. Устанавливается этот фильтр и на игровых приставках, кондиционерах, проекторах и на компьютерах, предназначенных для использования в автомобилях.

Еще один вид фильтров, производящих очистку воздуха – антипылевой фильтр фолтер, принцип работы которого основан на применении активированного угля. Рассматриваемый пылевой фильтр фолтер состоит из оцинкованного корпуса, имеющего внутри складки волокон полиэфира с мелкими гранулами активированного угля. Для исключения слипания между складками прокладывают разделители, материалом для изготовления которых служит алюминиевая фольга. Фильтрующие пакеты надежно герметизируют.

Еще один фильтр, являющийся недорогим и эффективно проводящим грубую очистку – это циклон. Он широко распространен и использован в производствах, где необходимо проводить задержку отходов, таких как стружки, пыль от обработки металла, опилки. Работает циклон по следующему принципу. Вентиляционное устройство подводит грязный воздух в наружный цилиндр (в его верхнюю часть). Попав в циклон, загрязненный воздух вращается и с помощью центробежной силы происходит отброс вредных примесей к стенам цилиндра. Спускаясь вниз в конусообразную часть устройства, примеси удаляются. Чистый фильтрованный воздух через специальную трубу выносится в открытое пространство. Очистка достигает уровня 90%.

Помимо обыкновенных циклонов в промышленности, например на ТЭЦ, применяются так называемые мультициклоны. Они представляют собой симбиоз небольших циклонов диаметром до 40 см, имеющих общие подачу воздуха и бункер для оседания золы. Уровень очистки составляет 70%. Расчет необходимой мощности циклонов проводится по специальной формуле. Перед тем, как очистить воздух от пыли в квартире или на производстве, решают, каким методом данная процедура будет проводиться. Существуют различные методы очистки воздуха от пыли и прочих примесей.

Чем опасна пыль

В человеческом теле предусмотрена защита лёгких от проникновения мелких частиц – это нос и бронхи. Производимая ими слизь задерживает большую часть пыли и выводит обратно. Однако часть пыли, всё же остающаяся в дыхательной системе, может стать причиной воспаления. Если защитные функции организма нарушены, а количество пыли велико, её крупицы могут дойти до лёгких, повредить их и вызвать фиброз. Другими возможными негативными последствиями вдыхания пыльного воздуха являются развитие астмы, повреждение сосудов, ухудшение состояния кожи, аллергия. Последнюю вызывают пылевые клещи. Это крошечные паукообразные существа, которые живут в мебели, коврах, постельных принадлежностях и питаются домашней пылью и влажностью из воздуха. Они одни из самых распространённых аллергенов, находящихся в помещении. При регулярном контакте с пылью у организма постепенно вырабатывается иммунитет к ней. Но даже в этом случае существует риск заболевания:

  • когда пыли много;
  • когда она содержит грибки и микробы;
  • когда у человека снижается способность сопротивляться болезням, например, во время стресса или простуды.

Что такое пыль

Пыль – это твёрдые частицы размером от 1 до 100 микрон. Они меньше, чем толщина человеческого волоса или стандартного листа бумаги. Те из них, что не достигают 50 микрон, человеческий глаз не различает. Частично пыль состоит из ороговевших кусочков кожи и волос людей. Также в её составе можно найти:

  • песок, грязь и почву, попавшие в помещение с улицы,
  • крупицы пищи,
  • волокна и крошечные кусочки ткани,
  • пушинки ковра,
  • крошки материалов, из которых изготовлена мебель.

На состав пыли влияют и местонахождение дома, и особенности жизни семьи.

  • В квартире с окнами, выходящими на проезжую часть, обязательно найдутся маленькие кусочки асфальта.
  • В помещении с питомцами окажутся пух и шерсть животного.
  • В свежеотремонтированном доме не избежать остатков строительного материала.

Но в пыли могут обнаружиться и неожиданные компоненты: вулканический пепел, пыльца неместного растения или соли океана. Ведь с помощью ветров эти частицы способны перемещаться на большие расстояния.

Метод очистки с помощью приборов, использующих озонаторы

Озонаторами называются приборы, очищающие воздушные потоки с помощью озона, выделяемого ими в небольшом количестве. Концентрация озона способна уничтожать микроорганизмы и служит хорошим средством для борьбы с ними. Под действием электроразряда кислород расщепляется на атомы и образуется высококонцентрированный озон.

Конструкции подобных приборов бывают различными. Но в каждой из них присутствуют неотъемлемые части:

  • устройство, генерирующее озон;
  • устройство, преобразовывающее ток из обычного в высоковольтный;
  • вентилирующее устройство.

Плюсовые качества озонатора:

  • обеззараживает воздух от микробов;
  • устраняет запах гнили;
  • очищает воду;
  • очищает пищевые продукты от негативных элементов;
  • очищает и удаляет неприятный запах в холодильниках;
  • обрабатывает белье, обувь и мебель;
  • убирает плесень.

Несмотря на все плюсы озонатора, рекомендуется его осторожное использование с точным соблюдением правил, описанных в руководстве к прибору. Существуют также такие методы очистки, как гидрофильтрация (мойка) и увлажнение

Существуют также такие методы очистки, как гидрофильтрация (мойка) и увлажнение.

Очистители и пылеулавливатели в квартире, несомненно, нужны и не имеет значения их тип и конструкция. Вся домашняя пыль без этих приборов оседает в наших легких. Поэтому, это еще и вопрос нашего здоровья.

Источники и состав промышленных выбросов.

Все вещества, загрязняющие атмосферу, в зависимости от условий их образования делятся на вещества естественного (природного) и искусственного (антропогенного) происхождения.

Основными источниками поступающих в атмосферу загрязняющих веществ выступают:

  • источники природного происхождения, такие как извержение вулканов, ветровая эрозия, лесные пожары и пр.
  • сжигание ископаемых видов топлива транспортом;
  • промышленные производства, такие как металлургия, нефте- и газохимия;
  • сжигание бытовых отходов;
  • сельскохозяйственное производство;
  • добыча полезных ископаемых открытым способом.

Выбросы промышленных производств являются наиболее опасными по составу загрязняющих веществ и, поскольку данные выбросы подвижны, то могут влиять на окружающую среду на больших площадях.

Методы очистки промышленных выбросов в атмосферный воздух весьма разнообразны. На выбор того или иного метода очистки в первую очередь влияют химических состав и концентрация загрязняющих веществ в выбросах. К наиболее вредным для здоровья и окружающей среды загрязняющим веществам антропогенного происхождения относятся следующие вещества:

  • твердые частицы (PM);
  • диоксид азота (NO2);
  • озон (O3);
  • окись углерода (СО);
  • диоксид серы (SO2);
  • свинец (Pb);
  • летучие органические соединения (бензопирен).

Токсичные свойства загрязняющих веществ и, как следствие, причиняемый ими вред, привели к принятию ряда нормативно-правовых актов, которые обязывают осуществлять контроль их содержания и концентрации в газообразных отходах различных промышленных производств. Один из основных правовых актов в области охраны окружающей среды — Федеральный закон от 10 января 2002 года N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», определяющий «правовые основы государственной политики в области охраны окружающей среды, обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач, сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и природных ресурсов…».

В целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду хозяйственной и (или) иной деятельности данным законом устанавливаются нормативы допустимого воздействия на окружающую среду, в том числе нормативы выбросов в атмосферный воздух, количественные значения которых, как для стационарных, так и для передвижных источников, определяются в порядке, установленном Правительством РФ и с использованием методов, утвержденных Приказом Минприроды России.

Современные методы очистки воздуха

В зависимости от физико-химических свойств загрязнителей выбирают те или иные способы очистки воздуха.

Наиболее широкое распространение получили следующие современные методы:

  1. Фотокаталитический. С помощью него вредные субстанции разлагаются на углекислый газ, воду, кислород. Фотокатализаторы – вещества, поглощающие свет и участвующие в циклических химических реакциях. После каждой такой реакции, они разлагают элементы, с которыми вступали в нее. Данный метод очистки признан наиболее эффективным, выгодным и удобным.
  2. Механический. Осуществляется фильтрация частиц через специальные материалы, которые пропускают воздушный поток, но задерживают загрязнитель. От размера материала зависит качество очистки воздуха. Чем он больше, тем ниже качество.
  3. Электрический. Эффективный и легкий способ очистки. При фильтрации воздуха через электрическое поле, частица загрязнителя заряжается и оседает на электроде. Такой метод не требует замены отдельных элементов, поэтому он долговечен.
  4. Адсорбционный. Применяется для удаления неприятного запаха и вредоносных веществ. Основан на контактировании газообразных загрязнителей с поверхностью активированного угля, после чего частицы грязи выпадают в виде осадка.
  5. Озонный. Озон — природный очиститель воздуха. Его используют на мясо- и жирокомбинатах, в быту. Он обеззараживает воздух путем окисления примесей, находящихся в нем.
  6. Термокаталитический. Заключается в использовании катализатора, как окислителя. Способен очищать воздух от токсичных веществ. Применяется при очищении газов от оксидов азота.
  7. Термический. Применяется при большом объеме выбросов и концентрации загрязняющих веществ. Эффективный метод борьбы с древесной пылью, сажей, частицами углерода.

Последствия выбросов могут быть необратимыми. Они влекут за собой глобальное потепление, затопление прибрежных материков, массовую гибель людей, животных, растений. Перечисленные способы очистки и профилактические мероприятия помогут сохранить здоровье населения и уменьшить загрязнение атмосферы.

Неоднородное электрическое поле

неоднородное

Коронный разряд

  • в небольшой области, приближенной к проволочному электроду, напряженность электрического поля может достигать высоких значений (значительно превышающих 30кВ/см), достаточных для возникновения интенсивных ионизационных процессов в воздухе;
  • одновременно с этим, в большей части межэлектродного пространства напряженность электрического поля будет принимать невысокие значения – менее 10 кВ/см.

коронным разрядомкоронирующим электродомзона ионизации(или чехол разряда)зона дрейфаток коронного разрядалавиннуюстримерную

Эксперимент #3

U, кВ I, мкА
6,5 1
7 2
8 20
9 40
10 60
11 110
12 180
13 220
14 300
15 350
16 420
17 520
17.1 перекрытие

Эксперимент #4

U, кВ I, мкА
7.5 1
8 4
9 20
10 40
11 100
12 150
13 200
14 300
15 380
16 480
17 590
18 700
18.4 800
18.5 перекрытие

Эксперимент #5

U, кВ I, мкА
5.5 1
6 3
7 10
8 20
9 35
10 60
11 150
12 300
12.9 410
13 перекрытие
  • геометрические параметры межэлектродного пространства:
    • геометрические параметры коронирующего электрода;
    • межэлектродное расстояние;
  • полярность электропитания, подводимого к коронирующему электроду;
  • параметры воздушной смеси, заполняющей межэлектродное пространство:
    • химический состав;
    • влажность;
    • температура;
    • давление;
    • примеси (частицы аэрозолей, например: пыль, дым, туман)
  • в некоторых случаях материал (значение работы выхода электрона) отрицательного электрода, так как с поверхности металлического электрода при бомбардировке ионами и при облучении фотонами может происходить отрыв электронов.

Какие средства использовать для уборки

Вытирать поверхности от пыли следует влажной тряпкой. Она собирает нежелательные частицы, но не выпускает их в воздух, как сухая, и не превращает пыль в грязь, как мокрая. Лучше выбирать тряпку из микрофибры. Эта ткань состоит из синтетических нитей и притягивает к себе загрязнения. Справиться с пылью, а заодно с пятнами и с жиром помогут влажные очищающие салфетки L.O.C.. Они пропитаны многофункциональным чистящим средством с высокоактивными ингредиентами. Содержимое полок и шкафов удобно очищать антистатической щёткой или электрометёлкой. К обеим прилипают частицы мусора. Разница в том, что первую необходимо вращать руками при уборке, а вторая делает это сама за счёт батареек. Дополнительные помощники в борьбе с пылью – средства бытовой химии.

Средство Для чего Как работает
Антистатик Мебель, окна

Специальные виды антистатика подходят для техники

У обработанных предметов снижается уровень статического электричества, и они не притягивают пыль.
Спрей от пылевых клещей Ковры, текстиль, стены Уничтожает пылевых клещей. Применяется один раз в полгода.
Пропитка для тканевых поверхностей Мягкая мебель Препятствует проникновению пыли внутрь.

При выборе химического средства следует обращать внимание на его состав. В нём не должно быть хлора, фосфатов, триклозана, аммония

Эти вещества вызывают раздражение на коже, провоцируют аллергию, убивают не только вредные, но и полезные бактерии и могут привести к отравлению. Требованиям безопасности отвечает L.O.C. Многофункциональное чистящее средство. Оно дерматологически протестировано и подходит даже для уборок детских комнат с первых дней жизни малыша. Это средство удобно применять с помощью пистолета-распылителя AMWAY.

Как избавиться от пыли в квартире

Даже ежедневная влажная уборка не спасает от пыли в доме. Начинать следует с правильной организации пространства.

Очищение дома от предметов, на которых скапливается пыль

Стоящие на столах и открытых полках сувениры, фигурки и другие мелкие вещицы затрудняют очищение поверхности под ними. Да и с них самих нелегко вытереть пыль. Поэтому лучше найти этим предметам иное место: убрать их в красивую коробку или разместить в закрытом шкафу. Стоит оценить необходимость сувениров в домашней обстановке и без сожалений избавиться от ненужных вещей. Журналы и газеты необходимо подвергнуть строгой ревизии: утилизировать неактуальное, а оставшиеся номера убрать в ящик с крышкой или сделать из них подшивку. Если позволяют технические возможности, лучше оформить электронную подписку на любимое издание, а не засорять дом макулатурой. Стоит отдать предпочтение диванным подушкам с наполнителем из холлофайбера и других синтетических материалов вместо пуха. А тяжёлые шторы лучше заменить на лёгкий быстросохнущий тюль или жалюзи. Во время следующего обновления дома при выборе декора стоит ориентироваться не только на стиль предметов, но и на то, насколько сложно вытирать с них пыль. Например, можно подобрать зеркала в строгих рамах, которые будут выглядеть не менее красиво, чем резные, и при этом доставят меньше проблем в уборке.

Хранение вещей

Одежда, оставленная на стуле, или книги на журнальном столике – благодатная среда для пыли. Поэтому полезно иметь привычку убирать неиспользуемые вещи. Предметы гардероба сразу после носки следует чистить и вешать в шкаф или проветривать на балконе. Одежду не по сезону рекомендуется хранить в вакуумных чехлах

Особое внимание необходимо уделить обуви. С подошв в дом попадает много грязи и песка

Обувь следует очищать сразу по возвращении домой. Особенно если планировка квартиры такова, что путь из комнаты в комнату проходит через прихожую – в этом случае пыль быстро разносится по квартире. Любителям книг стоит разместить свою библиотеку за стеклом. Для детских игрушек понадобятся закрытые ящики или контейнеры. При этом плюшевых друзей придётся часто стирать независимо от способа хранения. Держать в порядке рабочий стол помогут папки и закрытые подставки для бумаг и канцелярских принадлежностей.

Регулярная уборка

Пыль с высоких предметов оседает на поверхностях, расположенных ниже. Чтобы не пришлось протирать мебель дважды, во время уборки необходимо придерживаться определённой последовательности.

  • Этап 1. Потолок
  • Этап 2. Верхняя поверхность шкафа, настенные полки
  • Этап 3. Столы, мягкая мебель
  • Этап 4. Пол

Важно не забыть про труднодоступные места и зоны, где пыль не видна:

  • пол под кроватью и под диваном;
  • карнизы, дверные косяки;
  • заднюю часть монитора, телевизора, зеркал и картин;
  • люстры, внутреннюю часть настольных ламп.

Рельефные поверхности и предметы сложных форм удобно проходить кисточкой. Домашний текстиль также требует регулярной чистки от пыли.

Вид текстиля Периодичность чистки
Шторы Один раз в 2-3 месяца стирать или использовать пароочиститель.
Постельное бельё, полотенца Один раз в неделю стирать.
Ковры Пылесосить 1-2 раза в неделю, а при наличии животных – чаще. Дважды в год выбивать.
Обивка мягкой мебели Дважды в год выбивать, постелив сверху мокрую простынь, чтобы частицы пыли оседали на ней.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации