Очистка
Предотвращение загрязнения атмосферного воздуха газовыми выбросами
Имеется много производств, предприятия которых выделяют в атмосферный воздух газовые составляющие, резко ухудшающие свойства окружающей среды (мясокомбинаты, животноводческие помещения, некоторые химические производства, лакокрасочные объекты, опытно-экспериментальные теплотехнические установки и т.д.) Несмотря на весьма заметное воздействие этих загрязнителей, концентрация их мала. Это усложняет физико-химические процессы их обезвреживания, согласно законам химической кинетики, т.е. требуются большие конструкционные и энергетические затраты. Обычно обезвреживание газовых выбросов производят огневым методом – окислением и химическим связыванием. Снизить затраты топлива можно различными методами, в частности, созданием турбулентности за счет пульсаций, чем интенсифицируется процесс, т.е. скорость смешивания и реагирования, и вводом добавочных веществ, являющихся катализаторами или высокореакционными возбудителями. Ниже описывается метод положения пульсаций и применения озона.
Предлагаемый способ обезвреживания газовых выбросов технически реализуется по схеме, показанной на чертеже, где обозначено: 1 – резонирующий канал, 2 – слоевая горелка, 3 – электронагреватель, 4 – электроды, 5 – топливопровод, 6 – регулятор, 7 – датчик, 8 – газоходы. Стрелки – движение среды.
В резонирующем канале 1, представляющим собой вертикальную трубу длиной 1,8…3 м, диаметром 0,1…0,3 м из огнеупорного материала, наводится акустическая стоячая волна (частота 20…50 герц, амплитуда давления 0,1-5 кПа), благодаря тепловыделению на слоевой горелке 2, где горит топливо с избытком воздуха больше единицы (газ или жидкое) и на электронагревателе 3 (нихромовая спираль, температура ее 500…800 °С), нагретый воздух поднимается вверх. Между электродами 4 – искровой разряд, выделяющий озон. Энергопотребление (расход топлива и электроэнергии) регулируется топливопроводном 5 с вентилем и регулятором 6 с датчиком 7 содержания удаляемого газа. Важно отметить, что электронагрев уменьшает расход топлива, а наличие озона каталитически действует на процесс окисления кислородом воздуха (в котором находится обезвреженный газ или пар). Поэтому такое сочетание (горение топлива, турбулизация потока, электронагрев, озон) в целом уменьшает энергоемкость процесса.
Действие озона позволяет отказаться от керамической насадки необходимой в аналогичных установках, обладающей большим аэродинамическим сопротивлением.
Возбуждение акустических автоколебаний в резонирующем канале 1 объясняется следующим. В любой трубе происходят свободные слабые колебания газового столба с собственной частотой, т.е. труба вылавливает из окружающего шума свой тон. Это стоячая акустическая волна имеет на концах пучности смещения, а узел давления – посередине трубы. Если разместить на ¼ длины снизу трубы источник теплопровода (электронагреватель – «эффект Рийке», горящий слой топлива – предложено Северяниным В.С. ) то холодный воздух, поступающий снизу, принимает тепло, а при движении сверху, уже нагретый, тепла воспринимает меньше. Тогда подвод тепла становится переменным, во время повышения давления в стоячей волне, – т.е. максимальный подвод к сжатому рабочему телу. Это – прямой термодинамический цикл, производится положительная работа, выражаемая колебаниями газового столба, ограниченная по величине потерями, выходом колебаний в виде бегущей волны.
Газоходы 8 связывают резонирующий канал 1 с помещениями или покрытиями, где выделяются и накапливаются вредности. Обезвреженные потоки сбрасываются в атмосферу через верхний конец резонирующего канала 1. Режимы включения и подачи воздействующих субстанций (расход топлива, включение и отключение электрических элементов, сила и напряжение тока и т.д.) задаются при помощи регулятора 6 с датчиком 7 такими, чтобы на выходе из резонирующего канала 1 содержание объектов воздействия было нулевым.
Эффективность предлагаемого способа обезвреживания газовых выбросов заключается в упрощении конструктивного решения метода, уменьшении капитальных и текущих затрат, повышении степени очистки воздуха перед удалением его в атмосферу.
Авторы:
В.С.СЕВЕРЯНИН, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры теплогазоснабжения и вентиляции Брестского государственного технического университета (телефон для связи: +37529 5244482 )
В.Г. Новосельцев, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой теплогазоснабжения и вентиляции Брестского государственного технического университета (телефон для связи: +37529 7222736, email: vgnovoseltsev@yandex.ru)
Д.В. Новосельцева, аспирант кафедры теплогазоснабжения и вентиляции Брестского государственного технического университета
Очистка калийной руды
Повышена эффективность извлечения ангидрита из калийной руды в «пенный продукт» шламовой флотации (патент Республики Беларусь на изобретение № 16178, МПК (2006.01): B03D1/004; заявители и патентообладатели: ОАО «Белгорхимпром», Учреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»).
Данное изобретение относится к технологии переработки калийных руд, в состав которых входят сильвин (KCl), галит (NaCl), водонерастворимые глинистые минералы и повышенное количество (12 и более мас. %) ангидрита CaSO4. Присутствие в калийной руде двух последних компонентов крайне отрицательно сказывается на показателях сильвиновой флотации: увеличивается расход дорогостоящего реагента-собирателя (алифатических аминов), снижается селективность извлечения сильвина из руды.
Предложенный способ флотационного обесшламливания калийной руды заключается в том, что руду измельчают, обрабатывают водорастворимыми полимерными реагентами-собирателями с последующим выделением в «пенный продукт» глинистых шламов и ангидрита CaSO4. При этом в качестве полимерных реагентов-собирателей используют полиакриламид и эфирокарбоксилаты определенной формулы. Расход последних составляет 40-50 г/т руды.
Итог применения разработанного способа: на 2-8 % возросло извлечение ангидрита CaSO4 в «пенный продукт». При этом извлечение сильвина практически не изменяется, что свидетельствует о лучшей селективности всего процесса разделения рудных компонентов.
СОЗДАЛИ ТОЧНЫЕ СПОСОБЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Создали точные способы количественного определения концентрации винилацетата на спецодежде (патент РБ на изобретение № 14115, МПК (2006.01): G01N30/00) и на кожных покровах (патент РБ № 14119, МПК (2006.01): G01N30/00) у людей, работающих в лакокрасочной промышленности, белорусские специалисты К.Столярова, Т.Калинина, Г.Харникова и В.Филонов (заявитель и патентообладатель: Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр гигиены»).
Поясняется, что лакокрасочные материалы (ЛКМ) занимают большой удельный вес в современном химическом производстве и, учитывая их применение практически во всех отраслях промышленности, на транспорте, в коммунальном хозяйстве, привлекают к себе пристальное внимание токсикологов, гигиенистов и экологов.
Значительную долю ЛКМ составляют водно-дисперсионные лакокрасочные материалы. В их состав входят нескольких типов связующих, в том числе — поливинилацетат. Массовость применения поливинилацетатных красок обусловлена простотой их производства, дешевизной, а также пригодностью этих красок как для внутренних, так и для наружных отделочных работ.
При нанесении поливинилацетатных красок на обрабатываемые поверхности и при последующей их сушке происходит миграция вредных компонентов этих красок (в частности винилацетата) в воздух и далее — на спецодежду и кожу рабочих, которые буквально «пропахивают» этим веществом.
Высокоточный контроль содержания винилацетата на коже рук и спецодежде позволяют осуществить предложенные авторами способы. Нижний предел обнаружения винилацетата составляет 0,0004 (мг/кв.см); погрешность определения не превышает 5 %.
Предотвратить интоксикацию человека
Предотвратить интоксикацию человека попавшим на его кожные покровы и спецодежду уайт-спиритом предназначены изобретения, на которое выданы патенты РБ №№ 14120 и 14121, МПК (2006.01): G01N30/00 (авторы: К.Столярова, А.Лещинская, Т.Калинина, и В.Филонов; заявитель и патентообладатель: Государственное учреждение «Республиканский научно-практический центр гигиены»).
Поясняется, что лакокрасочные материалы (ЛКМ) представляют собой многокомпонентные смеси, включающие пленкообразователи (на основе синтетических смол — алкидных, фенолформальдегидных, меламино- и карбамидоформальдегидных, акриловых и других) — в качестве основных ингредиентов, а также пигменты, растворители и различные добавки.
В настоящее время единственным органическим растворителем, который во всех странах мира допускается использовать для разбавления ЛКМ без всяких ограничений, является низкотоксичный уайт-спирит. Но по экологической безопасности такие разбавленные уайт-спиритом ЛКМ уступают воднодисперсионным краскам.
Предложенные авторами способы определения уайт-спирита на кожных покровах и спецодежде человека имеют принципиальные отличия от известных способов.Нижний предел обнаружения уайт-спирита составляет 0,02 мг/кв.см; погрешность определения не превышает 4 %.
Меньше пыли – лучше жизнь!
Предприятиям с повышенными требованиями к качеству воздуха по содержанию в нем пыли пригодится изобретение «Безсорбционное устройство для очистки воздуха от пыли в производственном помещении» (патент Республики Беларусь №15530, МПК (2006.01): F24F3/16, B01D46/10; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Белорусский государственный аграрный технический университет»).
Как и аналоги изобретения, предложенное устройство содержит воздуховод, вентилятор, поддон. «Изюминкой» нового технического решения является то, что на поддоне закреплены параллельно друг другу и перпендикулярно оси воздуховода Г-образные экраны, выполненные из листового материала. Причем высота этих экранов равна половине высоты воздуховода, а расстояние между ними равно 0,75 частей от величины высоты воздуховода. Верхняя часть каждого экрана загнута под прямым углом, развернута в противоположную сторону от вентилятора и по ширине составляет величину не менее 10 % высоты экрана. Высота же поддона составляет величину не менее 20 % от высоты экрана.
Подчеркивается, что наиболее эффективная работа предложенного устройства должна быть в помещениях с минеральной или органической пылью: в формовочных отделениях литейных цехов; в помещениях, где производится шлифовка древесных или полимерных материалов, пескоструйная обработка; на использующих сухой корм свиноводческих и птицеводческих предприятиях; на швейных производствах.
Отмечается, что апробация нового устройства осуществлялась на Дзержинской бройлерной птицефабрике. Авторами утверждается, что после регулярной очистки там воздуха с помощью их устройства падеж птицы снизился на 0,4 %.
Уникальные свойства фильтрующего материала
Оригинальный фильтрующий материал с высокой сепарационной способностью можно получать способом, разработанным совместно специалистами Института порошковой металлургии и Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники (патент Республики Беларусь на изобретение №15403; заявители и патентообладатели: отмеченные выше Учреждения).
Согласно предложенному способу, на поверхность пористой заготовки наносят пористый мембранный слой, состоящий из смеси наночастиц оксида титана и фторопласта, соотношение которых тщательно подобрано. После этого проводят термообработку заготовки с нанесенным мембранным слоем при строго установленной температуре. В результате на поверхности заготовки образуется прочное пористое несмачиваемое покрытие.
В описании изобретения к патенту приводится конкретный пример реализации заявленного способа, в котором заготовка представляет собой пористую подложку, изготовленную из порошка бронзы. Размеры пор в ней составляли 20 мкм. Порошок из наночастиц оксида титана и фторопласта наносили на указанную подложку методом «электродинамического псевдоожижения». После термообработки полученного «полуфабриката» в сушильном шкафу получали фильтрующий материал, обладающий уникальным свойством: например, степень отделения воды из дизтоплива и воды из воздушной среды достигала 100%!
Повышение эффективности уборки семян льна путем совершенствования процесса очеса
УДК 631.358:633.521
В статье предлагается использование разработанного устройства для очеса стеблей льна в котором применены два гребенчатых очесывающих транспортера, установленных сверху и снизу под углом к зажимному транспортеру по которому движется лента льна. Использование данного устройства при очесе позволяет уменьшить отход стеблей в путанину и снизить потери льносемян.
Improving the efficiency of harvesting flax seeds by refined tow
The paper proposes the use of devices designed to tow flax stalks which incorporates two comb stripping conveyor mounted on top and bottom at an angle to clamp the conveyor belt that moves on linen. The use of this device when hards can reduce waste stalks putaninu flax seeds and to reduce losses.
Введение
Лен-долгунец – важнейшая техническая культура. Лен дает три вида ценнейшего сырья: волокно, семена и костра. Специфика его состоит в том, что весь выращенный биологический урожай может быть использован на различные цели. Так, 1 ц льноволокна позволяет получить 240 м2 высококачественных бытовых или 160 м2 технических тканей. Семена льна-долгунца содержат до 40 % высококачественного жира и до 25 % белка. Льняной жир используется в пищевой, лакокрасочной, парфюмерной и фармацевтической промышленности. А белок в виде льняного жмыха – ценнейший лечебный корм для животных. Костра содержит до 65 % целлюлозы. Из 1 т костры можно получить 1 м3 кастроплит, 0,5 т картона или 0,25 т этилового спирта [1].
Чистит и моет
Моюще-чистящая композиция и способ ее получения запатентованы Государственным научным учреждением «Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси» (отечественный патент на изобретение №15110, МПК (2006.01): C11D1/00, C11D3/37; авторы изобретения: Е.Воробьева, Ю.Матрунчик, И.Басалыга, Н.Крутько, П.Воробьев, Д.Чередниченко, И.Шестак). Изобретение может быть использовано для производства средств бытового назначения с повышенной моющей и чистящей способностью.
Сообщается, что полимерные гидрогели в настоящее время широко используются в медицине (линзы, мембраны, дренирующие материалы), сельском хозяйстве (насыщенные водой и раствором питательных веществ почвы), строительстве (гидроизолирующие материалы), фармацевтике (лекарственные средства пролонгированного действия), при производстве предметов санитарно-гигиенического назначения одноразового использования (подгузники для детей и взрослых, салфетки, перевязочные материалы). Вообще же, полимерные гидрогели являются суперабсорбентами, обладающими способностью обратимо поглощать и удерживать большое количество воды и водных растворов (до 2000 г на 1 грамм полимера). Это их уникальное свойство, отчасти, и было использовано авторами изобретения.
Запатентованная моюще-чистящая композиция включает в свой состав полимерный гидрогель в виде продукта взаимодействия водных растворов полиакриловой кислоты с поливиниловым спиртом и поверхностно-активное вещество неионогенного, катионного или анионного типа в жидкой форме, поверхностно-активное вещество анионного типа в твердом состоянии или их смесь при определенном соотношении компонентов.
Отмечается, что по сравнению с прототипом предложенная моюще-чистящая композиция обладает более эффективным действием, так как представляет собой не просто механическую смесь ингредиентов, а их взаимодействующий комплекс. Один из ингредиентов — поверхностно-активное вещество — взаимодействует с загрязнениями, а другой ингредиент — полимерный гидрогель — их абсорбирует.
Изобретение иллюстрировано инфракрасными спектрами, фотографиями полимерного гидрогеля и всей композиции в требуемом увеличении.
Правильно «завихрить» – и дело в шляпе!
Комбинированный пылеуловитель с повышенной эффективностью процесса очистки газа от мелкодисперсных твердых частиц изобрели А.Акулич, В.Лустенков и В.Акулич (патент Республики Беларусь на изобретение №15123, МПК (2006.01): B01D46/02, B04C3/06; заявитель и патентообладатель: Учреждение образования «Могилевский государственный университет продовольствия»). Изобретение может быть использовано в системах пылеочистки пищевой, строительной, химической, фармацевтической, микробиологической, деревообрабатывающей и других отраслей промышленности.
Суть изобретения заключается в особом размещении «тангенциального патрубка с завихрителем», «верхней и нижней решеток», в оригинальном выполнении и размещении «устройства регенерации фильтровальных рукавов», а также в других конструкционных особенностях.
Технический результат изобретения состоит в создании высокоактивного гидродинамического режима очистки мелкодисперсных частиц в цилиндрической сепарационной камере в системе двух взаимодействующих потоков, закрученных в одну сторону посредством их тангенциального ввода через периферийный и центральный патрубки, в увеличении площади поперечного сечения фильтруемого газового потока, в других положительных свойствах запатентованного устройства.
Гарантированная точность
Удельную активность изотопов радия в питьевой воде можно определить с высокой точностью, если применить способ, разработанный в Институте радиобиологии Национальной академии наук Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение №14771, МПК (2006.01): G01T1/167; авторы изобретения: В.Кудряшов, Е.Конопля, Е.Клементьева; заявитель и патентообладатель: упомянутое Государственное научное учреждение).
Отмечается, что, в соответствии с нормами радиационной безопасности для человека, эффективная доза за счет поступления естественных радионуклидов с питьевой водой не должна превышать 0,1 мЗВ/год. Этому значению дозы соответствуют среднегодовые значения допустимой удельной активности радионуклидов в питьевой воде.
Задача изобретения состояла в повышении точности определения удельной активности изотопов радия в питьевой воде.
Предложенный способ включает отбор пробы воды, ее радиохимическую очистку от радионуклидов соосаждением их с гидроокисью железа, выделение изотопов радия на осадок сульфата бария, измерение активности этого осадка на гамма-спектрометре с использованием радиоактивного изотопа 133Ba, который предварительно добавляют в исходную пробу воды, и расчет удельной активности изотопов радия.