Петрачкова Т.А., Кутняшенко И.В.
В атмосферном воздухе, а также в воздухе помещений всегда содержится пыль. Она представляет собой аэрозоль с твердыми частицами дисперсной фазы размером преимущественно 2 – 10 мкм. Она оказывает негативное воздействие на здоровье человека, вызывает различные заболевания дыхательной, нервной, сердечнососудистой системы, ухудшает общее состояние организма. На современном этапе развития производства к одной из глобальных задач перерабатывающих предприятий относится борьба с пылью. Знания, полученные при исследовании свойств пыли, помогут в принятии конкретных технологических решений.
Пыль может быть классифицирована по нескольким признакам, в том числе по своему происхождению, т. е. по материалу, из которого она образована. В зависимости от происхождения различают пыль естественного происхождения и промышленную. Первая образуется в результате процессов, не связанных непосредственно с процессом производства, хотя во многих случаях имеется взаимосвязь между этим видом пылеобразования и хозяйственной деятельностью человека. Промышленная пыль возникает в процессе производства. Почти каждому виду производства, каждому материалу или виду сырья сопутствует определенный вид пыли.
Многие технологические процессы направлены на получение различных материалов, состоящих из мелких частиц. Совокупность этих частиц правильно называть пылевидным материалом. Соответствующей пылью обычно называют наиболее мелкие частицы этих материалов, разносимые потоками воздуха. Большая часть видов пыли возникает в результате процессов, связанных с обработкой материалов (дробление, гранулирование и т. п.), их сортировкой и транспортированием. В зависимости от материала, из которого пыль образована, она может быть органической и неорганической. В свою очередь органическая пыль бывает растительного (древесная, хлопковая, мучная, табачная, чайная и т. д.) и животного (шерстяная, костяная и др.) происхождения. Неорганическая пыль подразделяется на минеральную (кварцевая, цементная и др.) и металлическую (стальная, чугунная, медная, алюминиевая и др.).
Значительная часть промышленных пылей — смешанного происхождения, т.е. состоит из частиц неорганических и органических или, будучи органической, включает в себя частицы минеральной и металлической пыли.
Рассмотрим, какие свойства ей присущи.
Дисперсность — степень измельчения вещества. Под дисперсным (зерновым, гранулометрическим) составом понимают распределение частиц пыли по размерам. Он показывает, из частиц какого размера она состоит, и массу или количество частиц соответствующего размера.
Дисперсность в значительной мере определяет свойства пыли. В результате измельчения изменяются некоторые свойства вещества и приобретаются новые. Это вызвано, в основном, тем, что при диспергировании вещества многократно увеличивается его суммарная поверхность. Во взвешивающей газообразной среде присутствует влага, пары кислот, щелочей. В результате их поглощения свойства частиц отличаются от свойств исходного материала.
Гигроскопичность пыли - это способность поглощать влагу из воздуха. Поглощение влаги оказывает влияние на такие свойства пыли, как электрическая проводимость, слипаемость, сыпучесть и др.
Смачиваемость пыли: на смачивании распыленной водой основано мокрое пылеулавливание, оно определяет возможность ее гидроудаления, применение мокрой уборки производственных помещений.
Абразивность — способность пыли вызывать истирание стенок конструкций и аппаратов, с которыми соприкасается пылегазовый поток. Она зависит от твердости и плотности вещества, из которого образовалась пыль, размера частиц, их формы, скорости потока.
Электрические свойства оказывают значительное влияние на поведение пылевых частиц, во многом определяют устойчивость пылевых агрегатов, взрывоопасность пыли, ее воздействие на живые организмы. Эти свойства пыли должны быть учтены при решении вопросов, связанных с очисткой газов (воздуха) от пыли, в первую очередь, с работой электрофильтров.
Горючесть и взрываемость пыли – это способность образовывать с воздухом взрывоопасную смесь и способность к воспламенению являются важнейшими отрицательными свойствами многих видов пыли. Находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе помещений пыль, взрывоопасна. Осевшая пыль пожароопасна.
Для уменьшения запыленности на предприятиях применяются такие методы борьбы:
- максимальная герметизация оборудования. Она значительно снижает количество пыли, уменьшает денежные затраты на приобретение и эксплуатацию дополнительной очистительной аппаратуры, так как исключение источников пыли намного экономически выгоднее, чем борьба с ее последствиями.
- механизация процессов дробления, размола, просева, фасовки, погрузки и т. д. Позволяет исключить человеческий фактор, обезопасить здоровье людей. Механизацию удобно совмещать с герметизацией для улучшения показателей.
- увлажнение воздуха на предприятии также очень распространенный метод, однако он обладает значительным недостатком – влажность отрицательно влияет на состояние оборудования.
- изоляция особо пылящей аппаратуры от участков других работ. Один из вариантов – экранирование. Применяется в тех случаях, если на выбросы пыли не установлены жесткие нормы предельно-допустимой концентрации. В противном случае оборудование лучше установить в отдельном помещении.
Эти требования в обязательном порядке применяются на перерабатывающих предприятиях. Но они не обеспечивают полного обеспылевания.
Необходимо исследовать свойства сыпучих материалов: размер частиц, дисперсный состав, плотность, объемную массу, коэффициент внутреннего трения, влажность, подвижность и связность частиц, слеживаемость, абразивность. Это позволит установить характер и условия распространения пыли в воздушной среде, подобрать способы ее улавливания, установить способность пыли к истиранию элементов оборудование и др.
Таким образом, работа будет направлена не на борьбу с последствиями от пыли, а на предотвращение ее появления на перерабатывающих предприятий.