ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ РАСПЫЛЕНИЕ НАНОАЛМАЗА ДЛЯ АДСОРБЦИИ АЭРОЗОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

О.Б. Кудряшова, М.Ю. Степкина, А.В. Балахнина, Е.А. Петров
DOI: 10.25699/SSSB.2019.25.27611 Download PDF
Аннотация: Известно, что мелкодисперсная пыль и туман, образующиеся на некоторых производствах, являются вредным фактором внешней среды. Особенно опасны для здоровья человека частицы аэрозоля с характерным размером менее 20 мкм. Для их улавливания применяются различные способы, например, электрофильтры и ультразвуковая коагуляция. Один из новых предлагаемых способов нейтрализации вредных аэрозольных образований – распыление в воздухе наноструктурного порошка сорбента. В качестве такого сорбента может служить наноалмаз, а электростатическая зарядка частиц может существенно повысить скорость и эффективность сорбции. Цель работы заключается в описании метода нейтрализации мелкодисперсного аэрозоля с помощью специально распыленного в воздухе электростатическим способом порошка наноалмаза. Методы исследования: математическое моделирование, оптические методы измерения дисперсности и концентрации аэрозоля. Математическая модель коагуляции аэрозолей, основанная на интегральном варианте уравнения Смолуховского с видом ядра, учитывающего заряд частиц, позволяет рассчитать скорость коагуляции и осаждения аэрозоля. Показано, что электростатический заряд частиц сорбента приводит к существенному ускорению процессов коагуляции, а значит, взаимодействия сорбента с сорбтивом. В статье приводятся результаты экспериментального и теоретического исследования процессов электростатической коагуляции мелкодисперсных аэрозолей. Поведено сравнение расчетных и экспериментальных результатов динамики коагуляции и осаждения электростатически заряженных и электронейтральных частиц наноалмаза и сорбентов с более крупным исходным размером частиц. Установлено характерное время взаимодействия частиц сорбента с частицами вредных аэрозольных образований, времени осаждения аэрозольного облака в зависимости от размера частиц сорбента и способа их распыления. Результаты работы могут быть использованы в системах очистки воздушной среды от вредных аэрозольных выбросов.
Ключевые слова: наноалмаз, аэрозоль, коагуляция, осаждение, электростатическое распыление.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство