0. Захист навколишнього середовища від диму, пилу тощо

Однак, у ряді випадків, виникає потреба не стабілізувати, а навпаки, руйнувати дими та тумани, як шкідливі та небажані явища.

Проте частіше доводиться не лише одержувати аерозолі, але й руйнувати їх. На промислових підприємствах у виді аерозолів в ат­мосферу викидається величезна кількість цінних продуктів. Так, на мідеплавильному комбінаті на 10 тис. т руди щодоби в повітря по­падає 26кг Аs₂S₂; 1,9 т Sb₂S₃; 1,9 т Сu; 2,2 т Рb; 2,8 т Zn; 0,4 т Ві. На багато кілометрів навкруги цементних заводів рослини покриті сірим порохом цементу. Глобальна проблема боротьби за чистоту повітря має дуже велике екологічне й економічне значення.

Запилення міст негативно впливає на здоров'я людини. Це при­зводить до втрати сонячного світла, особливо ультрафіолетової час­тини спектра. У виді аерозолів передаються збудники інфекційних захворювань. Так, при чханні у повітря попадає до 100 тис. бак­терій, частинок вірусу грипу. Відомий американський вчений Луїс Баттан у книзі "Забруднене небо" пише: "Або людство навчиться боротись з димом, або дим скоротить населення Землі!".

Д ля очистки промислових газових відходів і видалення з них цінних речовин (оксидів металів, цементу, сажі та ін.) застосовують різні прийоми очистки повітря. Існують дві групи методів, які використовуються для боротьби з димами і туманами: електричні методи прискорення коагуляції частинок та механічні, за допомогою яких тверді або рідкі частинки відокремлюються від газоподібного середовища.

Перша група методів базується на електрофорезі - русі заряджених частинок в електричному полі. Частинки грубодисперсних аерозо­лів відділяють у так званих відцентрових циклонах, в яких газ про­пускають по спіралі всередині вузьких циліндрів (d=10см). Тверді частинки за рахунок відцентрової сили осаджуються на стінках, злипаються і зсипаються вниз.

Рис.38. Схема циклону.

Серед механічних методів руйнування димів та туманів найбільше значення має фільтрація. Використовують фільтри із паперу та пористих матеріалів. Широко застосовують також різно­манітні тканинні та волокнисті фільтри, на яких затримуються дрі­бні частинки аерозолю. Осідання частинок на філь­трі може відбуватись з різних причин. Дуже дрібні частинки досягають поверхні волокна завдяки броунівському руху і прилипають до неї. Більш великі відкидаються на стінки силою інерції, втрачають швидкість і залишаються в порах фільтра. Нарешті, найбільш великі можуть затримуватись механічно, так само, як сито затримує частинки більші, ніж його отвори. Головну роль при фільтрації відіграють, звичайно, не розміри пір, а їх звивистість.

Для очистки повітря від пилу застосовують протидимні фільтри і протигази.

В ід високодисперсних забруднень повітря очищають методом електроосадження: аерозоль пропуска­ють через електричне поле високої напруги (≈ 90 тис. В). При такій високій напрузі катод посилає велику кількість електронів, які пронизують повітря, частинки аерозолю отримують високий від'ємний заряд і досить швидко притягуються до позитивного електрода. Електро­ни, що виходять з катода, іонізують повітря, і в результаті адсорбції іонів частинки аерозолю заряджаються негативно. Вони відділя­ються від газового потоку, збираючись на позитивно зарядженому електроді, де розряджаються і зсипаються вниз. Такий принцип покладено в основу роботи елект­рофільтру. За допомогою електрофільтрів у великих містах в обов'язковому порядку очищують димові гази, які випускають в атмосферу промислові підприємства, а також уловлюють оксиди металів, різні види сажі, цемент та ін.

Рис.39. Схема електрофільтру:

1 – катод; 2 – трубчатий анод

Вхід газу

Руйнування природних аерозолів — хмар, туманів — здійсню­ється створенням умов для їх коагуляції. З літака в бажаному місці розпилюють високодисперсні частинки, які служать зародками кон­денсації краплинок води. Можна також добитись коагуляції, вводя­чи в хмару чи туман дисперсний порошок чи концентрований роз­чин гігроскопічної речовини (наприклад, СаС1₂). Завдяки цьому гігроскопічні зародки, зустрічаючись, поглинають частинки води і, поступово зростаючи, падають на землю.

Велике практичне значення має руйнування хмар граду. Якщо з допомогою радіолокатора встановлено зародження зони граду, в ці зони за допомогою снарядів водять велику кількість дрібнодисперс­них речовин — зародків кристалізації води. Завдяки тому, що за­родків багато, розміри окремих кусочків льоду не можуть досягти значних розмірів, бо для цього не вистачає води. Дрібні градини, падаючи вниз, тануть в теплих шарах атмосфери.

Доброго ефекту в руйнуванні хмар і туманів можна досягти, розпилюючи тверду вуглекислоту (t = - 79,8°С). Це викликає утво­рення маси дрібних кристаликів льоду, які швидко зростають і ви­падають у вигляді снігу.