Ультразвук удешевил очистку воздуха на производствах на 20 процентов
Ученые ПНИПУ усовершенствовали технологию производства углеродного поглотителя для очистки воздуха от аммиака и сероводорода, применив ультразвук для приготовления раствора и пропитки. Это позволило сделать процесс одноэтапным, повысить эффективность поглотителя в 1,5 раза и снизить его себестоимость на 20%.
Загрязнение атмосферы промышленными выбросами – одна из ключевых экологических проблем современности. По данным Всемирной организации здравоохранения за последние годы, 99% мирового населения дышит воздухом, качество которого не соответствует санитарным нормам. Особую опасность представляют токсичные газы, такие как аммиак (NH₃) и сероводород (H₂S). Они в больших концентрациях выделяются на предприятиях агропромышленного комплекса, металлургии, нефтегазопереработки и коммунального хозяйства. Эти вещества опасны для здоровья человека, так как вызывают отравления и хронические заболевания, а также наносят вред окружающей среде.
Эффективная и экономичная очистка воздуха на таких производствах – это острая необходимость. Ученые Пермского Политеха усовершенствовали технологию создания углеродного поглотителя, который одновременно улавливает из воздуха два этих токсичных газа. Они впервые применили ультразвук для его изготовления, что позволило повысить эффективность процесса получения и качество готового продукта. Его себестоимость при этом снизилась на 20%.
На промышленных, пищевых производствах, животноводческих комплексах и городских станциях водоочистки в воздух выделяются токсичные вещества — аммиак и сероводород – чрезвычайно опасные для человека и окружающей среды производственные загрязнители. Систематическое воздействие этих газов нарушает работу нервной системы и органов дыхания. Например, аммиак вызывает ожоги дыхательных путей, отек легких, поражение глаз и кожи. Сероводород даже в низких концентрациях приводит к головной боли, тошноте, а при высоких концентрациях – к потере сознания, параличу дыхания и летальному исходу.
Для решения проблемы очистки воздуха и отходящих промышленных газов от аммиака и сероводорода в последнее время широко используют химические поглотители на основе гранулированных активированных углей с нанесенной на поверхность активной химической добавкой – сульфатом меди (II). Технология их приготовления включает стадии получение горячего раствора сульфата меди, пропитку им угля, вылеживание и сушку гранул во вращающейся печи при температуре 140-160 ͦ С. Для очистки загрязненного воздуха поглотитель помещают в фильтрующие установки (адсорберы) и подсоединяют к системе вентиляции или выхода отходящих газов. Активная добавка на поверхности продукта связывает аммиак и сероводород за счет химической реакции. Загрязненный воздух, проходя через адсорбер, попадает в атмосферу уже в очищенном виде.
Ученые Пермского Политеха предложили усовершенствованную технологию, где традиционный способ получения пропиточного раствора заменяется более удобным и эффективным – с применением ультразвукового излучателя.
– По предлагаемому нами методу раствор сульфата меди готовится следующим образом: необходимая масса соли загружается в реактор и заливается расчетным объемом холодной воды. Затем туда помещается ультразвуковой излучатель с частотой 22-24 кГц. Кристаллы интенсивно измельчаются и одновременно с этим разогревается раствор, благодаря чему растет скорость растворения соли. Для насыщения гранул раствором мы использовали вибрационный смеситель. В сочетании с новой технологией это позволило получить поглотитель всего в одну стадию пропитки и равномерно распределить активную добавку на поверхности. Благодаря однородной локализации кристаллов соли возросла эффективность поглотителя по отношению к аммиаку и сероводороду, – комментирует Елена Фарберова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук.
Эффективность разработки подтверждена лабораторными испытаниями. Ученые определяли время защитного действия по аммиаку и сероводороду — то есть период от начала процесса поглощения до появления первых порций извлекаемого вещества из загрязненного воздуха. Образцы, полученные по новой технологии, продемонстрировали, что время защитного действия составило 57 минут для аммиака и 47 – для сероводорода. Эти показатели примерно в 1,5 раза превышают эффективность существующих аналогов.
Благодаря отказу от многоэтапной обработки технология становится более экономичной и экологичной. В результате время производственного цикла значительно сокращается, а себестоимость конечного продукта снижается примерно на 20 %.
Внедрение этой разработки позволит повысить безопасность на производствах и рабочих местах и снизить риски профессиональных заболеваний. Для жителей промышленных городов это означает потенциальное улучшение экологической обстановки. Для бизнеса внедрение новой технологии обеспечит снижение эксплуатационных расходов за счет более дешевого изготовления поглотителя и возможность нарастить объемы производства за счет уменьшения производственного цикла.
Разработанная технология защищена патентом. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Результатами исследования уже заинтересовались российские промышленные предприятия химической отрасли.
Telegram 
Дзен 
VK Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
На северо-востоке Бразилии обнаружили новый вид травоядного длинношеего динозавра, который оказался близким родственником европейского вида. Находка позволяет сделать вывод, что предки ящера мигрировали из Европы в Южную Америку через Африку по суше около 140 миллионов лет назад.
Молодежь сегодня проводит часы в онлайн-общении, и их манера речи часто определяется возможностью скрываться за никами. Общение в сети не только помогает оставаться на связи, но и может способствовать распространению травли, троллинга и другой словесной агрессии. Ученые считают, что анонимность усиливает эти явления, снижает самоконтроль и ответственность за свои слова. Исследование экспертов МГППУ выяснило, как анонимность в интернете меняет язык молодых людей. Понимание этих механизмов важно для создания эффективных мер профилактики негативных языковых проявлений.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно