Показники змочуваності пилу.

Ефективність цього способу боротьби з пилом визначається показниками, одним з яких є її змочуваність водою. В зв’язку з цим породи розділяються на гідрофільні і гідрофобні. Показником змочуваності прийнято вважати краєвий кут, який складає для кварцу 0 - 10°, халькопіриту 46 - 47°, графіту 55 - 60° та сірки - 78°. До добре змочуваних (гідрофільних) порід відносяться: кварц, сульфати, силікати, карбонати та інші. До погано змочуваних (гідрофобних) – деякі вуглі, графіти, сульфіди і таке інше. Для пилоподавлення гідрофобних різниць потрібно застосування різних добавок, що змочують пил.

 

Особливості пилоподавлення.

Пилоподавлення з застосуванням води під час кожного виробничого процесу має свої особливості. В той же час можна виділити деякі загальні положення.

Кількість води, що необхідна для змочування пилу, визначається дисперсністю частинок, об’ємом пилу, влагоємністю та рядом інших факторів. Витрату води в окремих випадках можна знизити за покращення її змочуваних властивостей. Так, однаковий ефект за зниженням пилоутворення може бути досягнутий на гірничій породі поганого змочування за витрати 50 літрів води на тонну породи і 5 літрів розчину змочувального реагенту в воді на тонну породи.

Під час змочування поверхні пилоутворення лежачі на ній частинки повинні огортатися водою. При цьому максимальна кількість води, яка може утримуватися на поверхні однієї частинки, відповідає фізично зв’язаній волозі або максимальній молекулярній вологоємності. Величина її залежить від питомої поверхні, складу частинок та інших факторів. Так, максимальна молекулярна влагоємність для піщаних частинок складає 2-3%, супіщаних 5-7%, суглеєвих 15-20% і глеєвих 35% та більше. Товщина водяної плівки на частинках складає 15-20 молекул, а за деякими даними менше ніж 0,5 мкм.

При зрошенні поверхні, що складається з гідрофобного пилу, для запобігання здуття вона повинна бути вкрита водяною плівкою. Товщина її для різних матеріалів є величиною змінною. Вельми наближено її можна прийняти рівною діаметру крапель, які падають на поверхню, що пилить. Максимальний розмір крапель не перевищує 5 – 6,4 мм, а основний діапазон розмірів від декількох мікрон до 1 мм.

Лекція № 3

Нейтралізація шкідливих газів.

План.

1. Сорбційна нейтралізація.

2. Каталітична газоочистка.

3. Термічний способ нейтралізації.

4. Комбінована очистка.

 

Сорбційна нейтралізація.

В атмосферу кар’єрів виділяється окис вуглецю, окиси азоту, альдегіди, сірчистий газ, сірководень та інші шкідливі гази, які мають різну природу, а також фізичні і хімічні властивості.

Для їх нейтралізації можуть бути використані сорбційна (абсорбційна і адсорбційна), каталітична газоочистка, термічний спосіб і комбінована очистка.

Абсорбційна газоочистка складається в поглинанні газів рідким поглиначем, а якому відбувається розчинення газу в тому або іншому ступені. При цьому розрізняються фізична абсорбція і хемосорбція.

За фізичної абсорбції відбувається просте розчинення газу без хімічної реакції. Прикладом такої абсорбції, яка може бути застосована для нейтралізації отруйних газів в кар’єрах, є поглинання водою легко розчинних в ній окисів азоту і альдегідів.

Хемосорбція характеризується тим, що абсорбований компонент з’єднується в рідкій фазі в хімічну сполуку. Прикладом є взаємодія двоокису азоту з розчином їдкого натрію, а також взаємодія окису вуглецю з аміачним розчином солі міді.

Рівновага між рідкою і газоподібними фазами (статика абсорбції) характеризує перебіг абсорбційних процесів, які в свою чергу залежать від термодинамічних властивостей газу і поглинача, температури і тиску, а також швидості масообміну (кінетики абсорбції). Остання в значній мірі визначається властивостями поглиначів газів, що абсорбуються, а також поверхнею стикання фаз.

Адсорбційна газоочистка складається в поглинанні газів поверхнями твердих тіл, які називаються адсорбентами. Вони характеризуються високою пористістю і великою питомою поверхнею. Найбільш розповсюдженими адсорбентами є активоване вугілля і силікагель. Поверхня на 1 г активованого вугілля сягає 1000м². Адсорбенти зазвичай застосовуються у вигляді зерен розміром 2 – 8 мм. Адсорбцію доцільно застосовувати за невеликої кількості шкідливих газів в повітрі, яке очищається.

 

Каталітична газоочистка.

Каталітична газоочистка заклечається в тому, що в присутності незначних кількостей деяких речовин відбуваються хімічні реакції, в результаті яких утворюються безпечні речовини або змінюється швидкість цих реакцій.

Під час застосування твердих каталізаторів каталіз газових реакцій здійснюється на поверхні твердої фази. В якості твердих каталізаторів можуть бути застосовані метали, їх окиси, сульфіди (сполуки металів з сіркою), різні солі міді, мангану, нікелю, ртуті, а також ряд інших сполук. Активність одного і того ж каталізатора в значному ступеню визначається площею контакта. В зв’язку з цим на виробництві зазвичай застосовуються дрібно подрібнені каталізатори. Широко відомі платинові і паладієві каталізатори, однак вони є дорогими і до деякого ступеню дефіцитними.