Аэрозолдің жойылу әдістері

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Реферат

«Аэрозольдер»

Орындаған:

Қабылдаған:

Қарағанды

2018-2019 оқу жылы

Жоспар:

Кіріспе
Негізгі бөлімАэрозолдің жойылу әдістеріАэрозольды баллондарАэрозольді қаптамалардың тәжірибе жүзінде қолдануТамақтық аэрозольдер
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кірісме

Аэрозолдің жойылу әдістері

Аэрозольдер агрегативті тұрақсыз болғанына қарамастан, оларды жою мәселесі өте өткір. Аэрозольді жоюды қажет ететін негізгі проблемалар:

• өнеркәсіптік аэрозольдерден атмосфералық ауаны тазарту;

• өнеркәсіптік түтінден құнды өнімдерді сақтау;

• бұлтты және тұманды жасанды сіңдіру немесе дисперсиялау.

Аэрозольді жою жолдары:

• ауа ағындары әсерінен немесе бөлшектердің бірдей зарядтары есебінен таралуы;

• шөгінділер;

• тамыр қабырғаларына диффузия;

• коагуляция;

• шашырған фазаның бөлшектерін булану (ұшпа аэрозольдар жағдайында) .

Ағынды суларды тазарту қондырғыларының ішіндегі ең ежелгі түтін құбыры. Зиянды аэрозольдар атмосфераға мүмкіндігінше жоғары деңгейде шығаруға тырысады, өйткені күн сәулесінің әсерінен атмосфераның беткі қабатына түсетін және әртүрлі реакциялардың нәтижесінде кейбір химиялық қосылыстар аз қауіпті заттарға айналады (мысалы, Норильск тау-кен металлургия комбинатында, үш каналды құбыры биіктігі 420 м) .

Дегенмен, өнеркәсіптік өндірістің ағымдағы шоғырлануы түтін өндірісінің алдын ала тазартуын талап етеді. Аэрозольді жоюдың көптеген әдістерін әзірледі, бірақ олардың екеуі екі сатыдан тұрады: біріншіден, шашыраған бөлшектерді газдан бөледі, екіншісі бөлшектердің газ ортасына қайта кіруіне жол бермейді, бұл ұсталған бөлшектердің адгезиясы, қатты шөгінділердің пайда болуына байланысты.

Шаң жинау негізінен инерциялық немесе электрлік күштерге негізделген. Шаң жинау әдістерін схема ретінде ұсынылуы мүмкін.

Шаңды ұстау әдістері

Инъекцияланатын тұну

Фильтрация

Ультрадыбыс әсері

Электростатикалық тұну

d>3мкм циклондарда

Дымқыл шаң ұстағыштар

Скрубберлерде

d>2-3мкм

Жылдамдықты шаң ұстағыштар

d<3мкм

Коагуляция

Осы әдістерді толығырақ қарастырайық.

Инерциялық тұну циклондар деп аталатын орталықтан тепкіш бөлгіштер арқылы жүзеге асырылады. Олар цилиндр қабырғаларына қойылған бөлшектермен бірге жоғарыдан төменгі аэрозольдық спиральдар болатын металл цилиндрлер және тазартылған газ циклоннан арнайы құбыр арқылы шығарылады. Жоғары өнімділік циклоны 30 микроннан асатын бөлшектердің толығымен тұтылуын қамтамасыз ете алады, 5 микроннан тұратын бөлшектер 80% -ға, ал 2 микрон мөлшері - 40% -дан аз. Инерциалды тұнбаға дымқыл шаңды жинағыштарды да жатқызуға болады. Мұндай жағдайларда басты міндет - бөлшектерді сұйықтық тамшылармен байланыстырып, оларды құрылғыдан алып тастау. Ылғалды шаңды жинау екі жолмен жүзеге асырылады:

1) d> 2-5 мкм болатын бөлшектер үшін, скрубберлер (саңылаулар немесе қондырмамен), ылғал циклондар, көпіршік немесе көбік шаң жинағыштары қолданылады;

2) d <2 мкм болатын бөлшектер үшін, жоғары жылдамдықты шаң жинағыштар қолданылады.

Ультрадыбыстық жүйелер тұманды жою үшін қолданылады. Ультрадыбыстық өрісте тұман түсіп кету үшін бірнеше секунд 90% коагуляция болуы жеткілікті. Қазіргі уақытта өнімділігі 1000-ға дейін болатын өнеркәсіптік қондырғылар шығарылған. Бұл әдіс кемшіліктері төмендегілерді қамтиды: аэрозольдің аса зиянды бөлігін, жоғары дисперсті бөлігін коагулирленбеген қалдырып, қатты сұйылтылған аэрозольді жоймайды.

Электростатикалық тұндыру цемент, күкірт қышқылы, металлургия өнеркәсібінде шаң мен тұманды ұстау үшін табысты қолданылады, әсіресе электр станцияларының түтін газдарынан ұшқын күлді ұстау үшін пайдаланады. Әдістің қағидасы келесідей. Аэрозоль жоғары кернеу өрісін (70-100 кВ) құрайтын электродтар арасында өтеді, онда катодта электрондардың көп мөлшерін шығаратын короның ағуы орын алады. Электрондардың ионды газ молекулалары. Алынған аниондар аэрозольдық бөлшектермен сіңіріледі, содан кейін теріс зарядталған бөлшектер құбырдың оң зарядталған қабырғасына қойылады, содан кейін арнайы бункерде жиналады.

Қымбат емес қарапайым жоғары өнімді шаң жинағыштарында қарапайым бөлшектер 5 микронға дейінгі бөлшектерге тиімсіз, бұл ең үлкен қауіпті тудырады. Осыған байланысты конденсация шаң жинау әдісінің идеясы өте тартымды. Бұл әдіспен аэрозоль бөлшектерінің қасиеті су буларының конденсациясы орталықтары ретінде қолданылады. Конденсация әдісінің механизмі су буының конденсациясы есебінен нәзік жұқа аэрозоль тұманға айналады, оның тамшылары 2-5 микрон болатын қарапайым әдістермен оңай тұндыруда. Бұл әдіс артықшылығы, кез-келген бөлшектердің және кез-келген мөлшердің бөлшектерін тұманға түсіруге болады.

Кен орнында 30 000 қуаты бар конденсациялық типті шаң сүзгісі сыналды. Ол бөлшектердің орташа мөлшері 0, 2 микрон болатын 99% -ға жақын тиімділік көрсетті. Сонымен қатар, фильтрдің мөлшерлері бірдей қуаттың сүзгіштері мен электр сүзгілеріне қарағанда аз болды.

Аэрозольды баллондар

Аэрозольды баллондар арқылы заттардың диспергерлеуінің физико-химиялық негіздері

Аэрозольді пайдалану принципі - орамаға орналастырылған препарат эвакуациялық сұйықтықпен араласады, ал будың қысымы атмосферадан жоғары температура диапазонында жұмыс істейді.

Қоспаны цилиндрден шығарып алу сұйықтық үстіндегі қаныққан будың қысымымен жүзеге асады.

Кез-келген тұрақты заттың қаныққан бу қысымы тек температурада анықталады және көлемге байланысты емес екені белгілі. Демек, цилиндрдің бүкіл жұмыс істеу кезеңінде оған қысым тұрақты болып қалады, сондықтан бөлшектердің қашықтығы мен конустық бұрышы тұрақты болып қалады.

Тоңазытқыш заттың эвакуациялық сұйықтықпен және агрегациялану жағдайымен өзара әрекеттесу сипатына қарай, аэрозоль орамасындағы жүйелер әртүрлі фазалардың санынан тұрады. Компоненттердің өзара ерігіштігі жағдайында, гомогенді сұйық ерітінді, басқа жағдайларда эмульсия немесе суспензия, ақырында, гетерогенді жүйе, препарат және эвакуатор сұйықтық макроскопиялық біркелкі емес жүйені құрғанда пайда болады. Бірінші жағдайда, екі фазалық жүйе аэрозольді қаптамада - сұйық және қанықты бу болады. Эмульсиялар немесе суспензиялар атмосфераға шығарылғанда, тек дисперсиялы орта ұсақталады - нәтижесінде алынған бөлшектер сұйық фазада болатын өлшемдермен болады.

Препарат пен эвакуациялық сұйықтық бір-бірімен араласпағанда немесе бір-бірімен шектеулі араласпаса, екінші жағынан сұйықтықтардың бірінен кішкене тамшылар түрінде шашылып, эмульсиялар пайда болады.

Өнім атмосфераға оралған кезде қалыптасқан жүйенің табиғаты сұйықтықтардың қайсысы дисперсті фаза болып табылатынына байланысты. Дисперстік фаза препарат болса, аэрозоль пайда болады. Егер дисперстік фаза эвакуаторшы сұйықтық болса, көбік алынады. Аэрозольдық каналдар арқылы алынған бөлшектердің мөлшері препараттың құрамын, компоненттердің арақатынасын, құрылғының конструкциялық қасиеттерін және оның жұмыс істеуінің температуралық жағдайларының физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты.

Дисперсия дәрежесін түзетуге болады:

• шығатын мөлшерін өзгерту арқылы;

• эвакуациялық сұйықтықтың бу қысымын өзгерту арқылы;

• препараттың және эвакуатордың үлесін өзгерту.

Эвакуациялайтын заттар

Ең маңызды қосалқы компонент - бұл препаратты атмосфераға шығаруды және кейінгі дисперсияны қамтамасыз ететін зат. Бұл заттар пропеллерлер деп аталады («Proplelere» - қозғалу үшін) . Пропеллер екі функцияны орындауы керек:

• препаратты босату үшін қажетті қысым жасау;

• атмосфераға шығарылған өнімді тарату.

Фреон және сығылған газдар отын ретінде пайдаланылады. Фреондар алифаттық сериялардың молекулярлық салмағы фторорганикалық қосылыстар болып табылады.

Фреонды анықтайтын Келесі жүйе қабылданды: соңғы сан (бірліктер саны) молекулада фтор атомдарының санын білдіреді, алдыңғы санды (ондық саны) - сутегі атомдарының саны бір, ал үшіншіден (жүздеген) көміртегі атомдары бір-біріне азаяды. Мысалы: F-22. бұл -C ₂ Cl ₂ F ₄

Циклдық құрылымды молекулалардан тұратын заттарда сандық белгілер бар, бірақ «C» әрпі сандар алдында орналасады, мысалы: C318 - (октафтороциклобутан) .

Сығылған газдар ретінде қолданады: N ₂ , CO ₂ , N ₂ O және т. б.

Аэрозольді қаптамалардың артықшылықтары

1. Препаратты жұқа күйге көшіру сұйытылған отынның потенциалды энергиясымен байланысты және кез-келген басқа құралдарды пайдалануды талап етпейді.

2. Аэрозоль жасау үшін ешқандай қондырғылар қажет емес

3. Кішкене бөлшектерді өндіру уақытының бірлігіне елеулі заттардың шашырауы мүмкін - басқа әдістер қолданылғанда әлдеқайда көп энергия қажет болады.

4. Сезімділік режимі тұрақты: өндірілген бөлшектердің мөлшері, олардың диапазоны, конустың шыңында бұрыш операцияның барлық кезеңінде аз өзгереді.

5. Тоңызытқыш заттың мөлшерін алдын-ала түзетуге болады.

6. Бөлшектердің мөлшерін белгілеуге болады.

7. Аэрозольдің полидисперстік дәрежесі аз.

8. Барлық бөлшектердің бірдей химиялық құрамы бар.

9. Тоңызытқан препараттардың стерилділігі қамтамасыз етіледі.

10. Қаптамадағы препарат ауамен жанаспайды, ол оның тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

11. Автоматты түрде жабылатын клапан өнімнің пайдаланылмаған бөлігін төгілуіне немесе булануына байланысты жоғалу мүмкіндігін жоққа шығарады.

12. Қаптама әрдайым дайын.

13. Қаптама жинақы. Жеке немесе ұжымдық пайдалану мүмкіндігін береді.

Алғашқы аэрозольді орау XX ғасырдың 30-шы жылдары Еуропада пайда болды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде АҚШ даму бастамасын қолға алды. 1941 жылы аэрозоль пакеті құрылды - шыны ыдыста оралған жәндіктерді жою құралы. Пропеллент - фреон-12 болды.

АҚШ-тағы өндіріс Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін, содан кейін әлемнің басқа елдерінде басталды.

Аэрозольдердің тәжірибе жүзінде қолдану

Жоғары тиімділікке байланысты аэрозольді кеңінен пайдаланады. Белгілі бір заттың бетінің ұлғаюы оның белсенділігінің артуымен бірге жүреді. Аэрозоль тәрізді шашатын заттар аз мөлшерде үлкен көлемде және жоғары реактивтілігіне ие. Бұл басқа дисперсті жүйелерге қарағандағы аэрозольдердің артықшылықтары.

Аэрозольдер қолданылады :

• техниканың әр түрлі салаларында, соның ішінде әскери және космостық;

• ауыл шаруашылығында;

• денсаулық сақтау саласында;

• метеорологияда;

• күнделікті өмірде және т. б.

Аэрозольді қаптаманы қолдану туралы ойланайық.

Қазіргі уақытта аэрозольдік пакетте 300-ден астам өнім түрлері бар.

Бірінші топ: тұрмыстық химия.

• Инсектицидтер - жәндіктерді өлтіру препараттары.

• Аязға қарсы құралдар.

• Үй жануарларын өңдеуге арналған инсектицидтер.

• Саңырауқұлақ ауруларынан және зиянкестерден жабық өсімдіктер мен жеміс-жидек дақылдарын қорғауға арналған құралдар.

• Лактар және бояулар.

• Ауа тазартқыштар.

• Тазалау өнімдері

Екінші топ: парфюмерия және косметика.

• Шаш күтімі өнімдері (лактар, сусабындар және т. б. ) .

• Көбік пен қыратын гельдер.

• Қол мен аяқ кремі.

• Күнге жағуға арналған май.

• Дезодоранттар.

• Парфюмерлер, одеколондар, еден дезинфекциясы.

Үшінші топ: медициналық аэрозольдар.

Төртінші топ: техникалық аэрозольдар.

• Жақпа майлар.

• Антикоррозиялық жабын.

• Қорғаушы пленкалар

• Құрғақ жақпа майлары

• бұрғылау қондырғыларында тешіктерді салқындату үшін эмульсиялар.

Бесінші топ: тамақ аэрозольдері

Тамақтық аэрозольдер

1947 жылы АҚШ-та алғашқы тағамдық баллондар пайда болды. Оларда торттар мен печеньелерді безендіруге арналған кремдер бар еді және оларды толтыру үшін мейрамханаларда ғана қолданылды. Бұл түрдегі аэрозоль орамасының жаппай өндірісі тек 1958 жылы басталды.

Аэрозоль тамақ орамасын үш негізгі топқа бөлуге болады:

• төмен температурада сақтауды талап ететін пакеттер;

• кейіннен термиялық өңдеуден кейін орау;

• кейіннен термиялық өңдеусіз орау.

Аэрозольдық пакеттерде үш түрлі тағам өнімдері шығарылады: кремдер, сұйықтықтар, пасталар. Аэрозольдық пакеттерде салаттың таңу материалдары, балқытылған ірімшік, шырындар, даршын, майонез, қызанақ шырыны, 30% кілегей және т. б. сатып алуға болады.

Азық-түлік аэрозолларын өндірудің өсуі төмендегілермен түсіндіріледі:

• қаптаманың дәстүрлі түрлері бойынша артықшылықтар;

• жаңа озық өндірістерді дамыту;

• толтыру технологиясын жетілдіру.

Аэрозольдік тамақ қаптамасының артықшылықтары:

• қолайлылық;

• уақытты үнемдеу;

• тамақ тұтынуға дайын және қаптамадан бір қалыпты түрде шығарылатын күйде оралған;

• өнімдердің ағып кетпеуі;

• ылғал жоғалмайды және пакетке енбейді;

• дәмді жоғалтпайды;

• өнім стерильді сақталады.

Азық-түліктік аэрозольдер рецептураларына келесі талаптар қойылады:

1. Ұсақтағыштар жоғары тазалық, улы емес, дәмсіз және иіссіз болуы керек. Қазіргі уақытта көміртегі диоксиді, азот тотығы, азот, аргон және фреон C318 қолданылады.

2. Сулы ерітінділерде өте ерігіштігі бар сығылған газдар көбік түзілуіне қатыса алмайды, ол үшін крем, сәндік кремдер, мусс және т. б. Осы өнімдермен C318 фреонды қолданған жөн, бірақ ол әлдеқайда қымбат.

3. Фреонды пайдалану тағы бір артықшылығын береді: көбік түрінде шығарылатын өнімдердің құрамына салмақтың 10% -нан аспайтын мөлшерде сұйытылған газдар енгізіліеді, ал олар салыстырмалы түрде аз көлемде жұмыс істейді. Бұл цилиндрге әлдеқайда көп өнімді жүктеуге мүмкіндік береді - контейнерлік сыйымдылықтың 90% -ы (сығылған газбен қапталған, тек 50%) және өнімді ораудан толық жеткізуге кепілдік береді.

4. Отталтқышты таңдау тағамдық өнім түріне және оны шығаруға арналған нысанның (крем, сұйық, паста) түріне байланысты. Жоғары тазалығы азот оксидінің қоспалары жақсы дәлелденген. Көпір жасау үшін азот тотығы бар Фреон C318 қоспалары пайдаланылады. Бұл қоспамен оралған, торт безендіру кремі оның түсі жақсы сақталатын қатты көбік береді. Шырындар үшін ең қолайлы пропеллант қарастырылған.

Әр түрлі тағамдық аэрозольдерге арналған рецептуралар

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.