Контактные фильтры для очистки воздуха. Установка для очистки воздуха от ванн травления

ФГБОУ ВПО

Кафедра безопасности жизнедеятельности

Расчетно-графическая работа

по дисциплине: Промышленная экология

тема: Подбор аппарата очистки выбросов гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ «Янтарь»

Калининград, 2011

Введение

Коренное решение проблемы защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий состоит в создании замкнутых технологических циклов (безотходных систем). Однако их разработка и внедрение требуют новых технологических и конструктивных решений, а также больших капиталовложений. В современных условиях часто используют способы защиты окружающей среды от вредных веществ, заключающиеся в их улавливании или обезвреживании в специальных аппаратах. Однако и такие решения возможны не во всех случаях. К сожалению, до настоящего времени одним из распространенных способов снижения концентраций вредных веществ в атмосфере от вентиляционных и технологических выбросов является их рассеивание в атмосфере.

В воздух нашего города с выбросами промышленных предприятий и транспорта за год поступают сотни, а иногда и тысячи тонн различных вредных веществ. В городе с населением 394 тыс. жителей среднее содержание в воздухе бензапирена и сероуглерода превышает норму более чем в 5 раз. Средние за год концентрации пыли, двуокиси азота, аммиака примерно на уровне или чуть выше нормы.

Экологическая безопасность атмосферы, минимизация выбросов загрязняющих веществ может быть обеспечена применением методов обезвреживания загрязнителей или использованием безотходных технологий, а также разработка очистных сооружений.

Проблема охраны окружающей среды носит глобальный характер и поэтому должна решаться не только применительно к конкретному предприятию или производственному циклу. Планируя дальнейшее развитие индустриального производства, необходимо оценивать эффективность его развития не только с позиций интересов данного предприятия, его экономической выгоде, но и с позиций интересов общества, безопасности окружающей среды.

1. Анализ экологической деятельности гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ «Янтарь»

Гальванотехника - одно из производств, серьезно влияющих на загрязнение окружающей среды, в частности ионами тяжелых металлов, наиболее опасных для биосферы.

Гальваника - электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д. Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла. Само изделие является катодом, анод - металлическая пластина. При прохождении тока через электролит соли металла распадаются на ионы. Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла.

Основные процессы гальванического участка цеха № 41:

химическое оксидирование;

травление;

химическое обезжиривание;

химическое пассивирование;

фосфатирование;

цинкование;

кадмирование;

меднение.

По уровню загрязнения окружающей среды районы гальванических производств сопоставимы с такими крупнейшими источниками экологической опасности, как химическая промышленность.

Воздействие гальванического производства на окружающую среду имеет три направления:

выбросы вредных веществ в атмосферный воздух вытяжной вентиляцией;

образование сточных вод, содержащих токсичные компоненты;

образование твердых токсичных отходов.

1.1 Загрязнение атмосферного воздуха

Технологические процессы нанесения электрохимических покрытий включают в себя ряд последовательных операций: электрохимическое или химическое обезжиривание, травление, рыхление, шлифование и полирование, декапирование, нанесение покрытий.

Все эти операции сопровождаются выделением в воздух помещения и в атмосферу различных загрязняющих веществ. Особой токсичностью отличаются растворы цианистых солей, хромовой и азотной кислот и др.

Основные выделяющиеся загрязняющиеся вещества: аэрозоли щелочей, кислот, солей металлов, а также пары аммиака, оксида азота, хлористого и фтористого водорода, цианистый водород.

В зависимости от процесса состав загрязняющих веществ может изменяться. Так, при фосфатировании изделий выделяется фтористый водород, при проведении подготовительных операций в гальванических цехах (механическая очистка и обезжиривание поверхностей) выделяются пыль, пары бензина, керосина, трихлорэтилена, туманы щелочей.

В воздухе, удаляемом из гальванических цехов, вредные вещества находятся в виде пыли, тонкодисперсного тумана, паров и газов. Наиболее интенсивно вредные вещества выделяются в процессах кислотного и щелочного травления.

По результатам аттестации рабочих мест гальванического участка были выявлены химические вещества, концентрация которых превышает предельно допустимые значения (таблица 1).

Таблица 1 - Фактические и нормативные значения вредных веществ

Наименование веществаФактическое значение концентрации, мг/м3Допустимое значение концентрации, мг/м3Класс опасности веществаОсобенность действия на организмщелочи едкие0,70 / ---0,50 / ---2---гидрохлорид28, 0±7,0 / ---5,0 / ---3раздражающее действие

Оборудование для очистки выбросов от вредных загрязняющих веществ не установлено.

Экологическая безопасность атмосферы, минимизация выбросов загрязняющих веществ может быть обеспечена применением методов обезвреживания загрязнителей или использованием безотходных технологий, а также разработка очистных сооружений.

1.2 Загрязнение гидросферы

Гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоемов, ввиду образования большого объёма сточных вод.

Гальванические стоки проходят физико-химическую очистку, с первоначальной обработкой сточных вод растворами химреагентов и последующей флотацией загрязняющих компонентов на установке напорной флотации MINICELL типа MNC-6, а также доочистку осветленной воды на самопромывном фильтре KS, типа KS-3.2 компании «KWI», что обеспечивает полный возврат промывной воды в ванну нанесения покрытий.

Таким образом, сброс в водные объекты (р. Преголя) гальванический участок № 41 не производит.

Хозяйственно-бытовые стоки сбрасываются в городской коллектор через выпускные колодцы.

1.3 Загрязнение литосферы

Все оборудование очистных сооружений сточных вод от гальванического участка располагается внутри корпуса на месте станции нейтрализации. При этом образуются отходы производства (гальванический шлам) от обезвоживания флотошлама в специальных нетканых мешках.

На территории корпуса выделено специальное место для временного хранения отходов перед отправкой их на городской полигон утилизации промышленных отходов.

2. Постановка задачи

Проанализировав экологическую деятельность гальванического участка цеха № 41, считаю актуальным разработать систему очистки выбросов от вредных загрязняющих веществ, так как сточные воды не поступают в водные объекты, твердые отходы вывозятся на городской полигон утилизации промышленных отходов, а оборудование для очистки выбросов от вредных загрязняющих веществ не установлено.

Исходя из вышесказанного и с учетом результатов аттестации рабочих мест гальванического участка цеха №41, считаю, что необходимо подобрать аппарат очистки выбрасываемого воздуха от туманов и паров щелочей и кислот.

3. Выбор метода и аппарата очистки выбросов гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ «Янтарь»

гальванический выброс загрязнение очистка

Кардинальным решением проблемы охраны окружающей среды является сокращение и полная ликвидация выбросов в атмосферу вредных веществ. Для предотвращения и максимального снижения выбросов в атмосферу вредных веществ должны быть использованы наиболее современные технологические процессы и методы очистки, соответствующие современному научно-техническому прогрессу.

Очистку отсасываемого воздуха от вредных веществ осуществляют различными способами. Часть вредных веществ, выделяющихся в виде аэрозолей, оседает на пути от борта ванны до вытяжного центра. В вытяжном центре улавливают оставшиеся вредные вещества из удаляемого воздуха перед выбросом его в атмосферу.

Очистка воздуха от пыли осуществляется в пылеуловителях различной конструкции.

Для очистки воздуха от аэрозолей, паров и газов вредных веществ применяют разного рода аппараты - конденсаторы, абсорберы, волокнистые фильтры, ионитные фильтры и др.

При выборе метода очистки в первую очередь учитывают агрегатное состояние загрязняющего вещества. По агрегатному состоянию загрязняющие вещества бывают: в твердом состоянии (взвешенные частицы); в газообразном состоянии(оксиды серы, оксиды азота) и в жидком состоянии (пары воды).

Классификация методов и аппаратов очистки в зависимости от агрегатного состояния приведена в таблице 2.

При выборе очистного оборудования учитывают эффективность его очистки, капитальные затраты, эксплуатационные расходы, надежность работы, удобство обслуживания, легкость контроля, доступность ремонта, занимаемую площадь, расходы электроэнергии, воды и реагентов.

На основании выше сказанного и в связи с тем, что при химическом обезжиривании, химическом оксидирование, травлении воздух загрязняется жидкими аэрозолями (туманами), брызгами и парами щелочей и кислот, можно сделать вывод о том, что необходимым для нас методом очистки являются электрические, механические и сорбционные методы, а подходящими аппаратами являются:

пенные аппараты;

волокнистые фильтры;

абсорбционные волокнистые фильтры ФАВ;

мокрые электрофильтры.

Таблица 2 - Классификация методов и аппаратов очистки промышленных выбросов

№ п/пЦель очисткиМетодыАппараты1Очистка от пылей и дымаСухие методы Мокрые методы Электрические методыПылеосадительные камеры, пылеуловители, циклоны, фильтры. Газопромыватели (скрубберы). Сухие электрофильтры2Очистка от тумана и брызгЭлектрические методы Механические методыМокрый электрофильтр Фильтры-туманоуловители, сеточные брызгоуловители3Очистка от газообразных примесейАбсорбционные методы Адсорбционные методы Каталитические методы Термические методыАбсорберы: тарельчатые, насадочные, пленочные. Адсорберы: с неподвижным, движущимся слоем. Реакторы Печи, горелки4Очистка от парообразных примесейКонденсационные методыКонденсаторы

3.1 Пенные аппараты

Интенсифицированный пенный аппарат со стабилизатором пенного слоя (рисунок 1) является усовершенствованной конструкцией пенного аппарата. Он представляет собой корпус прямоугольного или круглого сечения 1, в котором устанавливается горизонтальная рабочая решетка 2, имеющая круглые или щелевые отверстия.

а - с одним стабилизатором; б - с двумя стабилизаторами; 1 - корпус; 2 - рабочая противоточная решетка; 3 - стабилизатор пены; За - дополнительный стабилизатор; 4 - оросительное устройство; 5 - брызгоуловитель.

На решетку устанавливают стабилизитор пены 3, представляющий собой сотовую решетку из вертикально расположенных пластин. Воздух поступает в аппарат через патрубок в подрешеточное пространство и, пройдя через решетку, при взаимодействии с жидкостью, поступающей из оросительного устройства 4, образует слой подвижной пены. Очищенный воздух проходит через брызгоуловитель 5 и выходит из аппарата через верхний патрубок. Отработанная жидкость протекает через отверстия решетки и отводится по сливному штуцеру. Корпус аппарата имеет расширение в верхней части для снижения брызгоуноса и уменьшения гидравлического сопротивления в каплеуловитеде.

3.2 Волокнистые фильтры

Волокнистые фильтры типа ФВГ-Т предназначены для санитарной очистки аспирационного воздуха ванн оксидирования и травления, содержащего туман и брызги электролита в виде смеси хромовой (концентрацией до 250 г/л СгО3) и серной (концентрацией до 2,5 г/л) кислот (рис. 2).

Рисунок 2 - Волокнистый фильтр типа ФВГ-Т:

а - исполнения I, VI, VII; 1 - камера выхода воздуха; 2 - люк; 3 - корпус; 4 -камера входа воздуха; 5 - кассета; 6 - монтажный люк; 7 - промывное устройство; б - исполнения VIII и IX.

Фильтр работает в режиме накопления уловленного продукта на поверхности фильтрующего материала с частичным стоком жидкости. По достижении перепада давления 500 МПа фильтр подвергается периодической промывке (обычно 1 раз в 15 - 30 суток) с помощью переносной форсунки, вводимой через люк.

3.3 Абсорбционные волокнистые фильтры ФАВ

Фильтры предназначены для очистки и обезвреживания воздуха рабочих помещений от газообразных примесей и растворимых аэрозольных частиц. Температура воздуха - до 60°С (рис. 3).

Рисунок 3 - Абсорбционный волокнистый фильтр типа ФАВ:

Крышка; 2 - корпус; 3 - штуцер для заливки раствора; 4 - шаровая насадка; 5 - опорные лапы; 6 - устройство для слива раствора; 7 - фильтрующий элемент; 8 - штуцер для контроля уровня раствора.

Загрязненный воздух через входной патрубок поступает в нижнюю часть корпуса, проходит через опорно-распределительную решетку и, захватывая поглотительный раствор, образует газожидкостную среду, в которой свободно перемещается шаровая насадка, и затем проходит через фильтрующий элемент. Периодичность промывки фильтра, смены поглотительного раствора и его нейтрализации устанавливается в процессе пусконаладочных работ в зависимости от вида улавливаемого вещества.

3.4 Мокрые электрофильтры

Электростатическая очистка газов служит универсальным средством, пригодным для любых аэрозолей, включая туманы кислот, и при любых размерах частиц. Метод основан на ионизации и зарядке частиц аэрозоля при прохождении газа через электрическое поле высокого напряжения, создаваемое коронирующими электродами. Осаждение частиц происходит на заземленных осадительных электродах. Промышленные электрофильтры (рис. 4) состоят из ряда заземленных пластин или труб, через которые пропускается очищаемый газ. Между осадительными электродами подвешены проволочные коронирующие электроды, к которым подводится напряжение 25-100 кВ.

Рисунок 4 - Схема трубчатого электрофильтра:

1 - направляющие лопатки; 2 - коронирующие электроды; 3 - дроссельный клапан; 4 - изоляторные коробки; 5 - подача воды периодической промывки; 6 - то же, непрерывной промывки; 7 - осадительные электроды; 8 - газораспределительные решетки; 9- гидрозатвор; 10 - сбросные лотки.

4. Разработка технологической схемы очистки выбросов гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ «Янтарь»

Исходя из существующих условий, схемы расстановки ванн и свободных площадей гальванического участка цеха №41, для санитарной очистки аспирационного воздуха ванн оксидирования, обезжиривания и травления, принимаем волокнистые фильтры типа ФВГ-Т исполнения I (рис. 5).

Рисунок 5 - Волокнистый фильтр типа ФВГ-Т исполнения I:

Камера выхода воздуха; 2 - люк; 3 - корпус; 4 -камера входа воздуха; 5 - кассета; 6 - монтажный люк; 7 - промывное устройство.

Основные характеристики и габаритные размеры приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Характеристика и габаритные размеры волокнистых фильтров типа ФВГ-Т исполнения I

Типоразмер фильтраПропускная способность, м3/чПлощадь фильтрующей поверхности, м3Габаритные размеры, мм, не более, масса, кгФВГ-Т-0,373500-50000,371150 560 755 62ФВГ-Т-0,747000-100000,741110 810 755 77ФВГ-Т-1,614000-200001,61150 870 960 87ФВГ-Т-3,228000-400003,21410 1930 975 187ФВГ-Т-6,460000-800006,41670 1930 1805 278

Исходя из того, что пропускная способность вентилятора вытяжной вентиляции L=4300 м3/ч, принимаем волокнистый фильтр ФВГ-Т-0,37-I.

Условное обозначение типоразмера фильтра: Ф - фильтр; В - волокнистый; Г - для гальванических ванн; Т - титан (материал корпуса); цифры - площадь фильтрующей поверхности (м2); римская цифра - вариант исполнения.

Внутри корпуса фильтра размещена кассета с фильтрующим материалом, наложенным на каркас и прижатым прижимной решеткой из пруткового материала. Кассеты изготовлены в виде вертикально расположенных складок. Установка и смена кассет осуществляются через монтажный люк.

Фильтр работает в режиме накопления уловленного продукта на поверхности фильтрующего материала с частичным стоком жидкости. По достижении перепада давления 500 МПа фильтр подвергается периодической промывке (обычно 1 раз в 15 - 30 суток) с помощью переносной форсунки, вводимой через люк.

Фильтрующий материал - иглопробивной войлок, состоящий из волокон диаметром 70 мкм; толщина слоя 4-5 мм.

Техническая характеристика: температура очищаемого воздуха 5-90°С; разрежение в аппарате не более 700 Па; гидравлическое сопротивление 150-500 Па; степень очистки воздуха не ниже 96-99 %; оптимальная скорость фильтрации 3-3,5 м/с; расход воды на разовую промывку 1 м2 поверхности 200-300 л; давление промывной воды 100-200 кПа; время промывки 10-15 мин.

Присоединительные размеры волокнистого фильтра ФВГ-Т-0,37-I приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Присоединительные размеры волокнистого фильтра ФВГ-Т-0,37-I

Типоразмер фильтраL, ммL3, ммH, ммH3, ммH4, ммH5, ммB, ммФВГ-Т-0,37-I1150520750600360360560

Основные преимущества фильтров: простота обслуживания (легкая замена фильтрующего материала); небольшие габариты; наличие встроенного гидрозатвора; возможность очищать воздух от аэрозольных частиц кислот, щелочей, солей и их паров.

Фильтр устанавливается в воздуховоде от бортовых отсосов ванн химического оксидирования и обезжиривания, травления до вентилятора внутри помещения для облегчения доступа к фильтру, очистки и смены фильтрующей кассеты.

Заключение

Проанализировав экологическую деятельность гальванического участка цеха №41 ОАО ПСЗ «Янтарь», было выявлено, что особое внимание необходимо уделить очистке выбрасываемого в атмосферу воздуха. Сооружения для очистки выбросов не установлены, так как предприятие находится в промышленной зоне, и концентрация вредных веществ для жилой застройки, за счет рассеивания, не превышает предельно допустимых значений.

Но наличие выбросов вредных веществ, которые сами по себе вредны для здоровья человека и окружающей среды, и возможность суммарного их накопления в атмосферном воздухе за счет суммарных выбросов от других предприятий, приводит к мысли о том, что необходима установка газопылеочистного оборудования.

По результатам аттестации рабочих мест установили, что прежде всего необходимо очищать выбросы паров щелочей и кислот, так как их фактическая концентрация в выделяемом воздухе превышает предельно допустимую концентрацию для атмосферного воздуха.

Подобранный в ходе работы волокнистый фильтр ФВГ-Т-0,37-I обеспечивает очистку выбросов на 96-99%. Таким образом, после установки фильтра концентрация вредных веществ в выбрасываемом воздухе не будет превышать предельно допустимых значений, что будет способствовать улучшению состояния экологической обстановки, как внутри самого предприятия, так и за его пределами.

Список использованных источников

1. Промышленная экология Н.В. Погожева: Учебное пособие. - Калининград: КГТУ, 2003 - 93с

Справочник по пыле и золо- улавливанию А.А. Русанов - М, 1983

3. http://www.eco-technologes.ru 4 http://www.woodtechnology.ru

Методов очистки воздуха довольно много, но не все они приносят желаемый результат. Ответить на вопрос: «Как сделать воздух в помещении чистым?» – можно, только имея четкое представление о природе загрязнения и его концентрации.

Загрязнители воздуха делятся на газообразные, аэрозольные и микробиологические. Все они либо сами являются источниками запахов, либо способны переносить (распространять) как запахи, так и токсичные вещества. Например: запах табачного дыма – аэрозольное загрязнение, запах пепельницы с потухшими окурками – газовое загрязнение, а запах плесени – биоаэрозоль с адсорбированными молекулами запаха. Чтобы очистить воздух от всех классов загрязнителей, в современных воздухоочистителях, как правило, применяются несколько типов фильтров.

Виды фильтров

Постараемся понять, как очистить воздух от пыли, какие есть разновидности пылевых фильтров и чем они отличаются?

Пылевые фильтры представляют собой специальную ткань из различных волокон, способных задерживать частицы размером от 0,1 мкм и больше (для сравнения, толщина волоса – 100 мкм). Принцип их работы достаточно прост: воздух вентилятором прогоняется через фильтр, частицы пыли застревают в нем, и воздух становится чистым.

Технология использования пылевых фильтров в промышленных и бытовых очистителях широко распространена во всем мире. На Западе она носит название HEPA, т. е. High Efficiency Particulate Air, что в дословном переводе означает – высокоэффективный уловитель частиц. В России такие фильтры назывались «ткань Петрянова».

Откроем секрет: любой пылевой фильтр можно назвать HEPA, но не все они очищают воздух одинаково эффективно. Поэтому в Европе был принят стандарт EN 1822, регламентирующий класс HEPA-фильтра в зависимости от его эффективности при задержке частиц с максимальной проникающей способностью (англ. MPPS – Most Penetrating Particle Size). Для НЕРА-фильтров MPPS начинается от 0,3 мкм и выше.

Согласно международным стандартам существует 17 классов фильтрации от G1 до U17. Чем выше класс, тем лучше качество фильтрации воздуха. Из приводимых ниже данных видно, какой класс HEPA-фильтра соответствует определенной эффективности по норме EN 1822:

Классификация НЕРА-фильтров по классам чистоты

В России требования к качеству очистки воздуха устанавливаются ГОСТом Р51215-99 «Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка». Этот ГОСТ, разработанный в 1999 году Ассоциацией инженеров по контролю микрозагрязнений (АСИНКОМ), в точности повторяет европейский стандарт EN 1822. Он регламентирует классификацию всех пылевых фильтров, начиная от фильтров грубой очистки и заканчивая фильтрами сверхвысокой эффективности.

Эффективность фильтрации частиц высокоэффективными НЕРА-фильтрами

Бытовые воздухоочистители Аэролайф

В бытовых воздухоочистителях Аэролайф используются НЕРА-фильтры класса фильтрации Н10. В структуру волокна фильтра включены частицы кахетина, антибактериального вещества, которое уничтожает микроорганизмы, оседающие на фильтре. Эффективность фильтров приведена в техническом описании каждой модели воздухоочистителя.

В профессиональных системах очистки воздуха Аэролайф используются фильтры стандарта НЕРА от F5 до H14. Разработанная нами технология, включающая в себя НЕРА-фильтр и блок электростатического осаждения, позволяет изготавливать фильтры высочайшего класса очистки (до U16) при минимальном сопротивлении воздушному потоку.

ГОСТ Р 51251-99 Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка.

• + Низкая стоимость.
• + Простота монтажа и эксплуатации.
• - Пылевые фильтры способны удалять из воздуха только механические загрязнители. Газообразные вещества пролетают через НЕРА-фильтр.
• - Загрязнители накапливаются на фильтрующих элементах, и при несвоевременной замене сам фильтр становится источником загрязнения в обслуживаемом помещении.
• - Отсутствие инактивации микроорганизмов на фильтре. При замене фильтрующий элемент опасен для окружающих, т. к. на нем могут размножаться болезнетворные микроорганизмы. НЕРА-фильтры требуют специальной утилизации.
• - Создают высокое сопротивление воздушному потоку при высоких классах фильтрации.
• - НЕРА-фильтры имеют малую емкость по улавливаемым загрязнителям и, соответственно, требуют частой замены.

Электростатический фильтр – устройство, предназначенное для очистки воздуха от самой мелкой пыли, аэрозолей, дыма, частиц сажи, копоти, т. е. любых механических и аэрозольных частиц. Оптимальное решение для удаления из воздуха твердых, жидких и биологических аэрозолей.

Принцип работы электростатического фильтра

Процесс улавливания механических частиц в электростатическом фильтре разделен на несколько стадий:

• - зарядка взвешенных частиц электрическим полем;
• - движение заряженных частиц к электродам;
• - осаждение заряженных частиц на блоке осаждения.

Принцип действия электростатических фильтров основан на притяжении электрических зарядов разной полярности. Загрязненный воздух проходит через блок зарядки аэрозолей, в котором частицы приобретают электрический заряд. Значение этого заряда зависит от конструкции коронатора и размера частицы и может составлять от 10 до 500 зарядов-электрона. Заряженные частицы, находящиеся в воздушном потоке, в результате адсорбции на их поверхности ионов и под влиянием сил электростатического поля движутся с потоком воздуха и оседают на токопроводящих пластинах противоположной полярности.

В процессе работы любого электростатического фильтра всегда образуется озон. Именно озон является источником запаха от электростатических фильтров, который принято называть «воздух, как после грозы». Необходимо отметить, что озон – сильнейший окислитель и даже в небольших количествах является ядом и канцерогеном. В коронаторах, работающих при электростатическом напряжении больше 15 кВ, происходит разрушение прочных молекул N 2 и образуются окислы азота (NO Х).

Профессиональные воздухоочистители Аэролайф

В системах очистки воздуха Аэролайф используются электростатические фильтры, совмещенные с барьерным НЕРА-фильтром. Такая комбинация не дает возможности для вторичного уноса частиц пыли, т. е. все частицы остаются в пылевом фильтре, при этом загрязнители оседают по всему объему фильтрующего элемента, а любые типы микроорганизмов инактивируются.

Преимущества и недостатки технологии:

• + С высокой эффективностью удаляет из воздуха твердые и жидкие аэрозоли. Минимальный размер улавливаемых частиц 0,01 мкм.
• + Не требует затрат на сменные элементы и расходные материалы.
• + Длительный срок эксплуатации при минимальных начальных капиталовложениях.
• - Газообразные химические загрязнители не улавливаются электростатическим фильтром.
• - Загрязнители накапливаются на осадительных пластинах, которые, в свою очередь, требуют сервисного обслуживания.
• - На эффективность фильтрации сильно влияют параметры улавливаемых частиц (слипаемость, химический состав, сыпучесть), а также содержание воды в капельной фазе в обрабатываемом воздушном потоке.
• - процессе работы электростатического фильтра в воздух попадают озон и окислы азота – крайне ядовитые вещества.

Основным предназначением угольных фильтров является поглощение (адсорбция) неприятных запахов – ароматических углеводородов и других соединений органической и элементорганической природы с массой более 40 а.е. На самом деле, для удаления ароматических углеводородов эти фильтры практически незаменимы, а вот легкие соединения, такие как оксид углерода или окислы азота, ими не адсорбируются.

Принцип действия фильтров лежит в самой природе активированного угля. С точки зрения химии, уголь – это одна из форм углерода с несовершенной структурой, практически не содержащая примесей. Угольные «несовершенства» – поры, размер которых колеблется от видимых трещин и щелей до различных брешей и пустот на молекулярном уровне. Именно высокий уровень пористости делает активированный уголь «активированным».

В порах угля действует межмолекулярное притяжение – сила, которая по своей природе схожа с силой гравитации, с той лишь разницей, что действует она на молекулярном, а не на астрономическом уровне. Благодаря этому притяжению активированный уголь прекрасно поглощает и удерживает вредные вещества.

В системах очистки воздуха Аэролайф используется модифицированная угольно/целитная смесь адсорбентов. При работе такого фильтра совместно с фотокаталитическим блоком смесь адсорбентов работает как катализатор. Это стало возможным благодаря модификации поверхности угля активными центрами природного фермента каталазы (фермент, катализирующий реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород). В итоге загрязнения не
накапливаются на фильтре, а постепенно разлагаются до углекислого газа и воды.

При залповых выбросах загрязнителя (открытых окнах, например) угольно-адсорбционный блок за один проход воздуха с высокой эффективностью задерживает все вредные газообразные вещества, которые впоследствии уничтожаются либо на угольно-адсорбционном катализаторе, либо в фотокаталитическом блоке.

Преимущества и недостатки технологии:

• + Хорошо улавливают (адсорбируют) летучие газообразные примеси воздуха с атомарной массой более 40 а.е.
• + Высокая эффективность при удалении из воздуха запахов – ароматических углеводородов и летучих ароматических соединений.
• - Ограниченная емкость фильтра (адсорбента).
• - Высокая стоимость сменных элементов.
• - Селективность при очистке воздуха. Например, угарный газ, оксилы азота и др. легкие соединения адсорбционные фильтры не задерживают.
• - Высокое динамическое сопротивление при небольших потоках воздуха.
• - При несвоевременной замене угольный фильтр становится источником микробиологических и химических загрязнителей.
• - Регенерация угольных фильтров либо невозможна, либо очень трудоемка.
• - Отсутствие инактивации микроорганизмов.

Следуя научному определению, фотокатализ – это изменение скорости или возбуждение химических реакций под действием света в присутствии веществ (фотокатализаторов), которые в результате поглощения ими квантов света способны вызывать химические превращения участников реакции, вступая с последними в промежуточные химические взаимодействия и регенерируя свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий.

Если постараться рассказать просто о сложном физико-химическом процессе, то сущность метода состоит в окислении веществ на поверхности катализатора под действием мягкого ультрафиолетового излучения диапазона А (с длиной волны более 300 нм). Реакция протекает при комнатной температуре, при этом токсичные примеси не накапливаются на фильтре, а разрушаются до безвредных компонентов воздуха: двуокиси углерода, воды и азота.

Вредные органические и неорганические загрязнители, бактерии, вирусы, споры плесени адсорбируются на поверхности фотокатализатора и под действием мягкого ультрафиолета окисляются до углекислого газа, воды и атмосферного азота. Фактически фотокатализ дает уникальную возможность глубоко окислять органические и неорганические соединения в мягких условиях.

Подробно о фотокатализе читайте в статье

Профессиональные и бытовые очистители воздуха Аэролайф

Во всех воздухоочистителях Аэролайф в качестве фотокатализатора используется 100 % диоксид титана, допированный платиной и палладием. Все используемые источники УФ-излучения работают в безозоновой области ультрафиолета – А (320-400 нм).

Преимущества и недостатки технологии:

• + Эффективно удаляют из воздуха все органические, элементорганические и неорганические загрязнители и все виды вирусов, бактерий, спор плесени и грибов.
• + В процессе очистки загрязнители не накапливаются на фильтре, а полностью разлагаются до безвредных компонентов воздуха.
• + Практически неограниченный ресурс работы фильтра и, соответственно, нулевые эксплуатационные расходы.
• + Полная инактивация и уничтожение микробиологических загрязнителей.
• + Неселективное уничтожение химических загрязнителей, вирусов и бактерий.
• + Низкое динамическое сопротивление при любых расходах воздуха.
• - Невысокая скорость очистки.
• - При залповых выбросах может происходить проскок загрязнителей.
• - Фильтры не предназначены для удаления механических частиц из воздуха.

Озонатор – это прибор для насыщения воздуха озоном. Озонаторы для дома и офиса есть в ассортименте практически любого магазина бытовой техники. При этом продавцы-консультанты могут активно убеждать в благотворном действии этого «волшебного» газа на здоровье всей семьи: дескать, он и воздух очищает, и бактерии убивает, и дышать становится легче. Но давайте разберемся, ведь в практике случались и смертельные исходы.

Озон является сильным антисептиком, с его помощью часто обеззараживают воду и воздух. В природе в больших количествах озон высвобождается при грозе, после чего в воздухе возникает приятный свежий запах. Именно эти факты приводят людей к выводу, что озон, безусловно, полезен, и чем его больше вокруг нас – тем лучше. Это ошибка. Необходимо понимать, что степень благоприятного влияния озона находится в очень узком диапазоне от 0,1 до 1 ppb (молекул озона на миллиард).

В концентрациях выше 1 ppb озон чрезвычайно ядовит. При высоких концентрациях его не может переносить ни один живой организм. Токсичность озона обусловлена его высокими окисляющими свойствами, вследствие которых возникают свободные радикалы кислорода. Поражение легких, снижение иммунитета и другие симптомы, вызываемые озоном в организме человека и животных, явились причиной того, что этот газ был отнесен к классу ЧРЕЗВЫЧАЙНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ – максимальному по шкале опасности.

Всем известный городской смог отчасти состоит из озона. Во многом именно из-за этого газа у человека возникают проблемы с дыханием, боль в глазах. При длительном воздействии озона обостряются хронические заболевания и развиваются новые:
новые виды аллергии, которых человек не замечал за собой ранее;
утяжеление и учащенность дыхания;
появление начальных, а затем тяжелых форм бронхита и астмы;
неправильное развитие легких у детей;
снижение иммунитета к различным видам заболеваний;
общее ухудшение состояния легких, отеки, поражение тканей.

Для озона не существует отдельного порога, при котором он бездействует. Его высокая канцерогенность приводит к тому, что он действует отравляюще не только на людей и животных, но даже на растения: его концентрация в воздухе неоднократно уничтожала целые леса и поля с урожаем.

Для того чтобы обезопасить себя от риска отравления, вы можете провести анализ воздуха в квартире и определить, превышает ли норму концентрация озона.

Преимущества и недостатки технологии:

• + Быстро дезинфицирует воздух, уничтожая микроорганизмы.
• + При высоких концентрациях способен окислять и разрушать химические загрязнители.
• - Озон при концентрациях выше 1 ppb является канцерогеном (способен вызывать рак) и очень ядовитым веществом. Относится к группе черезвычайно опасных веществ.
• - В большинстве случаев при озонировании химические вещества не уничтожаются, а их запах маскируется озоном.
• - При озонировании механические частицы не удаляются из воздуха.
• - Селективность в уничтожении микроорганизмов, споры плесени не убиваются озоном.
• - Даже при небольшой концентрации озон способен вызывать у человека различные заболевания.

Бактерицидный облучатель – устройство, предназначенное для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещении. Его работа основана на ультрафиолетовом (УФ) излучении, которое является частью спектра электромагнитных волн оптического диапазона и подавляет жизнедеятельность микроорганизмов. Проще говоря, УФ-С излучение убивает (инактивирует) вирусы, бактерии, плесень, грибки, при этом оставляя в воздухе помещения мертвые клетки.

Бактерицидные облучатели бывают открытые и закрытые. Основное отличие этих двух типов заключается в принципе их работы. Благодаря прямым УФ-лучам, открытый тип позволяет обеззараживать как воздух, так и все поверхности в помещении. При этом люди, животные и растения не должны находиться в комнате во время работы прибора. Помимо того, что жесткий ультрафиолет сам по себе крайне вреден для человека, во время его воздействия образуется озон – вещество, которое при высоких концентрациях является чрезвычайно опасным.

Устройство закрытого типа называется бактерицидным рециркулятором. Он обеззараживает воздух, который прогоняется вентиляторами через корпус прибора, где «спрятаны» УФ-лампы. И если непрозрачный корпус защищает людей от УФ-излучения, то от воздействия озона он уберечь не может.

Несмотря на то что в последнее время бактерицидные облучатели стали популярны в быту (их устанавливают в квартирах, домах, офисах и т. д.), самое широкое применение они нашли в медицине. Конечно, в каждом процедурном кабинете, в каждой перевязочной и операционной стоят подобные лампы. Однако стоит отметить, что производительность бактерицидных облучателей сегодня не слишком высока, да и убивают они далеко не все микробы, которые могут возникать в лечебно-профилактическом учреждении. Особое место среди таких микробов занимает синегнойная палочка, которая очень опасна для каждого пациента.

Преимущества и недостатки технологии:

• + Инактивация и уничтожение микробиологических загрязнителей.
• + Недорогое обслуживание.
• - Селективность в уничтожении микроорганизмов.
• - Открытое УФ-излучение опасно для человека.
• - Выделение озона – газа, который относится к группе чрезвычайно опасных веществ.
• - Высокие энергозатраты.
• - Невозможность использования в присутствии человека.
• - Сравнительно низкая производительность.

Современные городские квартиры не могут обеспечить жильцов защитой от последствий испорченной экологической ситуации. Заботиться о своем здоровье необходимо даже при грамотно оформленной вентиляции. Для более тщательной очистки воздуха используют воздухоочистители. Они приспособлены для удаления из воздуха цветочной пыльцы, пыли, споры плесени, аллергенов, табачного дыма, вирусов, а также других микроскопических частиц.

Частично функцию могут выполнять кондиционеры со специальными фильтрами. Однако основная функция кондиционеров - охлаждать воздух. Поэтому потребность в кондиционировании воздуха бывает не всегда

При выборе воздухоочистителя, важно определить:

1. Качество очистки зависит от серьезности проблемы состояния воздуха. Если речь идет об аллергии, то домашняя атмосфера нуждается в периодической и тщательной очистке.
2. Производительность воздухоочистителя - размер помещения является важным фактором при выборе воздухоочистителя. Рекомендуется при подборе воздухоочистителя рассчитывать его производительность таким образом, чтобы он на максимальной скорости весь объем воздуха в помещении мог пропустить через себя за один час три раза.

Помимо специализированных очистителей воздуха некоторые производители выпускают увлажнители воздуха или климатические комплексы, которые могут одновременно увлажнять и очищать воздух. Обычно такие комплексы объединяют в одном корпусе два независимых устройства - увлажнитель (как правило, холодного типа) и очиститель с угольным, электростатическим фильтром, причем работать они могут одновременно. Такие приборы имеют световую индикацию степени загрязнения фильтров и датчик уровня влажности в помещении (гигростат). К очистителям - увлажнителям также относится, так называемый, очиститель барабанного типа (мойка воздуха). Основой такого воздухоочистителя являются вращающиеся диски, нижний край которых погружен в воду. Встроенный вентилятор обдувает влажные диски, в результате воздух увлажняется, а пыль оседает на дисках и попадает в резервуар с водой.

Основой любого очистителя воздуха являются фильтры. Как правило, в воздухоочистителях применяется несколько фильтров разных типов, предназначенных для нейтрализации различных загрязнителей.

По принципу действия все фильтры можно разделить на следующие группы:

1. Механические фильтры (фильтры грубой очистки) используются для предварительной очистки и представляют собой обычную мелкую сетку. Они предназначены для удаления крупных пылевых частиц, шерсти животных. Такие фильтры устанавливаются практически на всем климатическом оборудовании и защищают от пыли не только людей, но и внутренности самих приборов. Сетчатые фильтры являются многоразовыми - для очистки от пыли их достаточно пропылесосить или промыть в теплой воде.
2. Ионизаторы или электростатические фильтры позволяют удалять из воздуха более мелкие частицы - вплоть до 0,01 мкм. Принцип их действия основан на притяжении электрических зарядов разной полярности. Загрязненный воздух проходит через ионизационную камеру, в которой частицы загрязнения приобретают положительный заряд, после чего они оседают на отрицательно заряженных пластинах. Для очистки этого фильтра (пластин) достаточно промыть его мыльной водой.
3. Угольные (адсорбционные) фильтры, в которых основой является активированный уголь. Активированный уголь может поглощать (адсорбировать) вредные газы - на этом свойстве основано действие противогазов. Таким образом, угольные фильтры предназначены для удаления неприятных запахов и газовых примесей. Как правило, такие фильтры применяются в дополнении к фильтрам других типов. Восстановлению угольные фильтры не подлежат и после выработки ресурса их необходимо заменить на новые.
4. Фильтры типа HEPA применяются там, где предъявляются повышенные требования к чистоте воздуха. НЕРА фильтра изготавливаются из специального пористого материала на основе стекловолокна. Благодаря разветвленной сети мельчайших пор эти фильтры эффективно задерживают частицы размером до 0,3 мкм. Степень очистки воздуха HEPA фильтрами составляет 85% - 95%. Фильтры TRUE HEPA, являющиеся дальнейшим развитием технологии HEPA, улавливают до 99,97% аллергенов и загрязнителей. Единственный недостаток этих фильтров - высокая стоимость и невозможность ремонта.
5. Фотокаталитические фильтры расщепляют органику, запахи и вредные химические соединения до безвредных веществ. Благодаря этому, очиститель с фотокаталитическим фильтром никогда не станет источником загрязнения, каким может стать обычный очиститель, если вовремя не заменить отработанный фильтр. Принцип действия фотокаталитического фильтра основан на свойстве ультрафиолетового излучения -расщеплять сложные вещества в присутствии катализатора. Кроме этого, ультрафиолетовое излучение убивает микроорганизмы. Эффективность таких фильтров очень высока, поскольку они очищают воздух от всех вредных примесей, включая вирусы и газовые загрязнения. Еще одним достоинством фотокаталитических фильтров является долгий срок службы фильтрующего элемента.

Очевидна полезность воздухоочистителя, ведь он нужен почти в каждой квартире крупного города. Пары бензина, вредный дым заводов, аллергенная пыльца цветущих деревьев - все это можно превратить в идеально чистый воздух.

Многие модели очистителей воздуха, помимо непосредственно очистки, имеют также ряд других, не менее полезных функций. Например, популярно стало снабжать воздухоочистители ионизаторами, которые насыщают воздух положительными и отрицательными ионами кислорода, что способствует более приятному дыханию и несет пользу вашим легким.

Также часто встречается функция увлажнения воздуха - распыления воды в излишне сухой воздух (при желании можно капнуть в не капельку ароматизированного масла), что опять же облегчает дыхание в сухой местности или же жарким сухим летом.

Зачастую воздух внутри помещения даже более загрязнен, чем снаружи. Воздух, которым Вы дышите, наполнен множеством веществ – от видимой пыли до невидимых химикатов. Самое простое, что Вы можете сделать, чтобы улучшить качество воздуха, – наладить эффективную вентиляцию и выбрать для нее подходящую систему фильтрации.

Для систем вентиляции просто необходимы воздушные фильтры – они блокируют попадание в помещение и в саму вентиляцию уличной пыли, мелкого мусора и многого другого. Чего именно? Зависит от вида прибора и его назначения. Чтобы Вы поняли, какие приборы необходимы для Вашей и как они работают, мы подробно расскажем об их классификации.

Виды воздушных фильтров

Фильтрация частиц

Электростатика – один из самых эффективных способов очищения воздуха от пыли, дыма, копоти, сажи и других загрязнителей. Этот способ применяют не только в быту, но и в лабораториях или цехах, где могут образоваться высокие концентрации вредных для здоровья веществ. Кстати, электростатика используется в очистителе воздуха , а наше профоборудование с электростатистическим блоком размещают в , и многих предприятиях.

Элементы фильтрации представляют собой металлические пластины, а также натянутые между ними металлические нити. Между нитями и пластинами появляется электрическое поле, разряд, а далее – ионный ток. Когда воздух проходит между пластинами, частицы пыли и других загрязнителей приобретают собственный заряд и под воздействием электрического поля притягиваются к пластинам, имеющим противоположный заряд.

Прибор потребляет мало электроэнергии, а значит, эксплуатация обходится дешево – главное, время от времени промывать пластины.

HEPA фильтр Tion

Эффективность HEPA фильтра для воздуха доходит до 99% – он способен удержать мельчайшие частицы пыли, споры плесени, мелкую пыльцу и другие загрязнители. Очистка воздуха происходит благодаря специальному волокнистому материалу, который сложен гармошкой.

Более детально о принципах работы этого фильтра мы рассказали в , так что остановимся лишь на некоторых нюансах. НЕРА фильтр специализируется именно на мелких и мельчайших частицах. Конечно, он задерживает и большие загрязнители, например крупную пыль и пух, но при попадании таких частиц волокна НЕРА фильтра быстро забьются. Чтобы “защитить” НЕРА фильтр и продлить срок его службы, перед ним обычно ставят фильтр грубой очистки, против крупных частиц. Рекомендуем выбирать именно такое оборудование, с двумя фильтрами.

Срок работы HEPA фильтра ограничен: его нужно менять в соответствии с инструкцией.

Существуют и моющиеся модели, но «отмыть» их до конца невозможно, так что рано или поздно новый фильтр Вам все равно понадобится.

Существуют и другие виды воздушных фильтров, например:

• Масляный фильтр для воздуха состоит из колец или сеток, смоченных минеральным маслом. Частицы пыли прилипают к масляной поверхности; таким образом очищается воздух. Такие приборы применяются при сравнительно небольших концентрациях пыли.
• Карманный фильтр для вентиляции представляет собой конструкцию из рамки и фильтрующего материала в виде карманов. Предназначен в основном

Очистка от газов

(1) УФ-лампа => (2) Фотокатализатор => (3) Образование окислителей => (4) Окислители вступают в реакцию с загрязнителями => (5) Загрязнитель разлагается => (6) Образуются вода и углекислый газ

Фотокаталитические фильтры очищают воздух следующим образом: вредные примеси разлагаются и окисляются на поверхности фотокатализатора – вещества, которое, поглощая свет, ускоряет действие химической реакции. Происходит этот процесс под воздействием . Токсичные загрязнители не накапливаются на фотокатализаторе, а разрушаются до безвредных веществ – воды и углекислого газа.

Фотокаталитическое окисление уничтожает не только токсины, но и различные вирусы и бактерии. Также с помощью данного процесса разлагается и большинство посторонних запахов, так как многие из них имеют органическую природу.

Катализатор никак не тратится, поэтому фильтр прослужит Вам долго, главное – вовремя заменять ультрафиолетовую лампу. Отметим, что УФ-лампа – дополнительный источник энергопотребления. К недостаткам фильтра можно отнести и сложность утилизации лампы: правильно это сделать сможет только специалист.

К сожалению, большинство бытовых фотокаталитических фильтров обладают низкой производительностью из-за небольшой поверхности фотокатализатора и недостаточной мощности ультрафиолетового излучения. Кроме того, на процесс окисления нужно время: если загрязнители будут слишком быстро проходить через фильтр, возможно, химическая реакция не успеет завершиться и токсичные вещества не смогут разложиться до конца. Фильтр бессилен против твердых частиц – пыли, шерсти, пуха, пыльцы.

АК-фильтр Tion

Основное предназначение (адсорбционно-каталитического) фильтра – поглощение неприятных запахов и некоторых вредных газов. Принцип его действия основан на свойствах активированного угля. В нем очень много пор, которые притягивают молекулы газов. Для очистки от пыли и других крупных частиц-загрязнителей он не предназначен – для этой задачи необходимо использовать другие фильтры, например НЕРА. Также угольный фильтр необходимо время от времени заменять; частота замены зависит от загазованности воздуха и модели самого прибора.

Классы очистки воздушных фильтров для вентиляционных установок

Мы разобрались, как делятся воздушные фильтры по принципу работы. А какова их классификация по степени очистки воздуха? Существуют фильтры механической (грубой) очистки воздуха, тонкой очистки, высокой (HEPA) и сверхвысокой эффективности. Каждый класс обозначается определенной буквой в соответствии со стандартами. Мы составили таблицу, в которой указали загрязнители, которые удерживает каждый вид фильтров, и сферу их применения.

Отдельно выделяют воздушные угольные фильтры для вентиляции, работа которых направлена на избавление от неприятных запахов и вредоносных газов.

Наиболее качественная очистка воздуха осуществляется при помощи нескольких фильтров разных классов. Для бытовых нужд класс U не используется.

Работа нескольких классов фильтров на примере очистителя-обеззараживателя Тион В

Эффективность очистки воздуха во многом зависит от фильтрующего материала: чем больше площадь и объем, тем больше частиц он сможет удержать. Для фильтров разных видов используются разные полотна, например, для АК-фильтра нужен угольный материал, для класса F – материал тонкой очистки и т.д.

Некоторые компании производят фильтрующие материалы отдельно. Их можно приобрести, чтобы сделать фильтр своими руками или заменить материал в уже имеющемся приборе, не меняя при этом корпус. Но эффективность таких самодельных приспособлений, конечно, никто гарантировать не может.

Фильтры для приточной вентиляции

Свежий и чистый воздух – не одно и то же. Чтобы превратить свежий воздух в чистый, просто необходимы. Наиболее эффективно очищать воздух может каскад из нескольких фильтров. Кроме того, если Вы проживаете в экологически нестабильном районе (например возле завода или автомагистрали), то стоит приобрести фильтр высокой эффективности.

Для разных типов вентиляции предусмотрены разные классы приборов:

• В центральную вентиляцию можно встроить те фильтры, которые Вы пожелаете сами, однако для установки данного типа вентиляции нужно проводить ремонтные работы.
• вообще редко предусматривает наличие какого-либо фильтра. В основном очищает воздух он только от крупного мусора и насекомых.
• В комплектацию – компактной – входит три прибора: фильтр класса G либо F, угольный и HEPA. Таким образом, осуществляется многоступенчатая очистка воздуха.

Принцип работы бризера