Ученые Института проблем химико-энергетических технологий СО
РАН (Бийск) разработали новый метод, который позволяет осаждать вредную пыль с
помощью ультразвуковых волн и дополнительной дисперсной фазы, сообщает издание «Наука
в Сибири».
Разработанный способ может применяться на любом
производстве, где возникают аэрозольные загрязнения, вплоть до субмикронных
размеров. Химический состав пыли не имеет особого значения: это могут быть
мельчайшие частицы, образующиеся при работе с краской, цементом, углем, мукой и
так далее.
«Особенно большой риск для здоровья возникает в процессе
работы с нанопорошками, причем с точки зрения безопасности важен полный
технологический цикл: от получения вещества до его утилизации. Отсюда возникла
необходимость создания метода эффективной нейтрализации вредных выбросов», —
рассказал ученый секретарь ИПХЭТ СО РАН Сергей Титов.
Ноу-хау заключается в том, что в существующую дисперсную
среду с помощью ультразвукового ингалятора (один из вариантов), вводится
жидкокапельный аэрозоль — как правило, обычная вода. Это позволяет намного
быстрее и эффективнее осаждать загрязнения размерами около микрона и меньше.
Ультразвуковое излучение действует двояко: с одной стороны,
оно создает акустический ветер и сдувает мелкую пыль, а с другой — «сгоняет»
частицы в области пучностей волн, где фракции быстро слипаются, становятся
большими, тяжелыми и выпадают в осадок. При осаждении аэрозолей с характерным
диаметром частиц менее 10 микрометров более эффективны ультразвуковые частоты
порядка 30 кГц и более.
Специалисты ИПХЭТ СО РАН совершенствуют технологию с
2013 года. За это время ученые провели ряд экспериментов с разными модельными
средами и условиями, изменяя влажность и температуру. Выяснилось, что
ограничений по использованию метода нет, если только вредный порошок от
взаимодействия с жидкостью не становится токсичнее. В работе использовался
специальный лазерный измерительный комплекс, также разработанный в лаборатории
физики преобразования энергии высокоэнергетических материалов.
Сейчас ученые работают по гранту Российского фонда
фундаментальных исследований. В ближайших планах ученых — создание легко
устанавливаемых и настраиваемых устройств ультразвукового излучения и
распыления жидкости, которые пока что существуют в виде лабораторных образцов.
