Свойства производственной пыли: классификация, фильтры для очистки

Похожие темы:

Пыль представляет собой твердые мелкие частицы минерального или органического происхождения диаметром не более 0,1 мм. Как правило, пылинки, летающие в воздухе, имеют положительный заряд.

Состав и свойства пыли имеют важное значение при проектировании систем очистки воздуха на производстве. Основные характеристики, которые нужно знать для подбора воздухоочистительного оборудования это: химический состав, плотность, угол естественного откоса, смачиваемость, удельное электрическое сопротивление, размер, форму и структуру частиц, дисперсность, токсичность, воспламеняемость и взрываемость, способность коагулировать.

То, какие свойства имеет пыль, зависит от ее происхождения. По способу образования, производственная пыль делится на два вида:
• Аэрозоли дезинтеграции. Запыленность воздуха возникает при размоле, дроблении, бурении, строгании, очистке, полировке или другом механическом разрушении твердых веществ.
• Аэрозоли конденсации. Появляются при конденсации насыщенного пара, расплавлении металла, в результате химических реакций.
Пыль бывает растворимой и нерастворимой. Растворимая расщепляется в организме, проникает в кровеносную систему и может оказывать нейтральное или негативное воздействие на организм.

Химический состав загрязнений газа определяет особенности влияния загрязнения на человека. Наиболее сильное воздействие вещества оказывают при вдыхании, наименьшее — при заглатывании.

• Фиброгенность
Особенно важно учитывать фиброгенные свойства пыли. Фиброгенность — способность вызывать изменения в структуре легочной ткани. Наиболее опасной в этом плане считается пыль силикатов, двуокиси кремния, алюминия и т.п. Высокими фиброгенностью обладают пылинки с кристаллическим кремнеземом. Фиброгенность кристобалитовой пыли усиливается при нагревании.

Иногда, небольшая добавка какого-либо вещества способна кардинально изменить фиброгенные характеристики пыли, повысить уровень токсичности, аллергенности.

• Уровень PH
Загрязнения, уровень кислотности которых выше или ниже естественного PH дыхательных путей человека, могут оказывать токсичное воздействие на слизистую оболочку органов дыхания, затруднять работу мерцательного эпителия.

• Удельная поверхность
Это усредненная величина размеров частиц в дисперсной системе. Отношение поверхности всех частичек к их общему объему.
• Слипаемость
Аутогезия — способность пылинок слипаться друг с другом. Слипающаяся пыль появляется в результате действия капиллярных, молекулярных, электрических сил.
• Сыпучесть
Степень подвижности пылинок относительно друг друга под воздействием внешних факторов. Зависит от влажности, плотности и размера частичек. Это основное свойство пыли, которое нужно обязательно учитывать при выборе пылеулавливающего оборудования.
• Угол естественного откоса
Угол падения на плоскость — физическое свойство производственной пыли. Зависит от внешних факторов.
• Абразивность
Способность частиц оказывать механическое воздействие на поверхности, с которыми они соприкасаются. Зависит от плотности, степени твердости, размеров и формы, скорости движения пылевого потока.
• Форма
Частички бывают плоскими, сферическими, нестандартными. От формы зависит, какое воздействие они оказывают на ткани и системы организма. Самыми опасными для человека считаются пылинки слюды, стекловолокна. Попадая на слизистую оболочку, они вызывают ее раздражение.
• Адсорбционные свойства пыли
Способность частиц присоединять к себе другие вещества. Вместе с пылью, человек может вдыхать газообразные, вредные вещества, способные вызвать раздражение.
• Гигроскопичность
Это способность веществ впитывать в себя влагу. От гигроскопичности зависит слипаемость, проводимость, сыпучесть.
• Влагосодержание
Физическая величина, которая показывает, сколько воды содержится в определенном количестве пыли. Рассчитывается по формуле: количество влаги, деленное на количество сухой пыли.
• Увлажненность
Чем выше уровень влажности, тем легче пылинки опускаются вниз и лучше удерживаются на поверхности.
• Смачиваемость
Это свойство пыли вступать в контакт с водой, намокать. Если они обладают такой способностью, то для очистки воздуха можно применять мокрые способы очистки воздушного пространства.
• Удельное электрическое/электрическое сопротивление
Данная характеристика показывает значение электропроводности пылевого слоя. При анализе учитываются три вида электрического сопротивления: поверхностное, объемное, удельное. Поверхностное электрическое сопротивление — проводимость верхнего слоя, где адсорбируются газ и вода. Объемное электрическое сопротивление — внутренняя проводимость частичек. Удельное электрическое сопротивление — сопротивление 1 кубического метра пыли при прохождении электрического тока.
Электризация — способность загрязнения приобретать заряды статического электричества при измельчении твердых веществ и в результате трения пылинок о стенки.
• Горючесть
Способность взрываться выше у мелкодисперсных включений. Взрывоопасность или горючесть — важная характеристика, которую нужно обязательно принимать во внимание при разработке гигиенических мероприятий по очищению воздуха на предприятии.
• Дисперсность
Характеризует степень измельчения, массу, количество, размер частиц. Определяет устойчивость пылинок в воздухе, возможность их проникновения в дыхательные пути. Дисперсность показывает сколько пылинок можно уложить вплотную друг к другу в одном кубическом метре воздуха. Чем мельче частички, тем выше дисперсность воздуха.
Крупные включения размером более 10—20 мкм не задерживаются долго в воздушной среде, быстро оседают на поверхность. Микроскопические пылинки размером 0,25—10 мкм, наоборот, витают в воздухе длительное время. При столкновении друг с другом, они укрупняются и оседают.
Дисперсный состав и свойства пыли учитывают при выборе пылеулавливающего оборудования.

Классификация по дисперсности пыли:

Свойства производственной пыли обязательно учитывают при выборе пылеулавливающего оборудования.

Распределение частиц керамзитовой пыли по размеру фракций:

Виды пылеулавливающих устройств:

Количество пылеулавливающих установок и их мощность зависит от размера помещения и уровня его запыленности.

Какие физико-химические свойства пыли учитывают при выборе фильтров?
Покупка пылеулавливающего оборудования — ответственное дело. Подбор оборудования лучше доверить специалистам. При выборе необходимо учитывать:

• Угол естественного откоса;
• Гигроскопичность;
• Слипаемость;
• Взрывоопасность;
• Абразивность;
• Возгораемость;
• Взрывчатые свойства пыли.

Также, перед покупкой воздухоочистительного оборудования проводится анализ выбросов предприятия. Необходимо определить параметры:

• Температура загрязняющего вещества и газов.
• Концентрация частиц на входе в газоочистку.
• Размер улавливаемых пылинок и распределение их по фракциям.
• Названия и концентрация вредных газов на входе в газоочистку.

Запыленный воздух опасен для здоровья. Существуют санитарные нормы, регулирующие свойства пыли, гигиену в помещениях, где работают люди.

На фабриках и заводах необходимо следить за чистотой воздуха. Особенно опасными в гигиеническом плане считаются горнодобывающие, нефтегазовые, машиностроительные, металлургические отрасли. Также в зону риска входят сельскохозяйственные производства и текстильные фабрики.

Наибольшей фиброгенностью обладает цеолитовая, асбестовая пыли, аэрозоли с большим количеством минеральных волокон.
Уровень повреждающего фиброгенного воздействия зависит от физических и химических свойств пыли, степени концентрации и времени воздействия загрязнения на организм.

Это способность частиц слипаться друг с другом, образовывать малоподвижный осадок.

Загрязняющие вещества могут налипать на внутренние стенки бункеров, силосов цемента, тем самым забивают пылеулавливающее оборудование, мешают его правильной работе.

Чем меньше размер пылинок, тем выше их слипаемость. Лучше всего прилипают друг к другу мелкие частички размером менее 10 мкм.

Слипаемость зависит от адгезии, аутогезии, разрывной прочности пылинок.

• Адгезия пыли — способность частиц прилипать к различным поверхностям.
• Аутогезия — способность пылинок склеиваться между собой.
• Разрывная прочность — это то, насколько сильно частички слипаются друг с другом. Если значение разрывной прочности ниже 60 Па, то частицы практически не слипаются. При значении от 300 до 600 Па обладают высокими слипающимися характеристиками, с трудом отделяется от фильтрующих элементов даже при механическом встряхивании и продувке.

Классификация и свойства пыли по слипаемости:

Слипаемость пыли — важная характеристика, влияющая на выбор пылеулавливающего оборудования. Если загрязнения обладают высокими слипающимися характеристиками, то для очищения стенок силосов от налипшего слоя потребуются купить дополнительные вибраторы.
При выборе пылеулавливающих установок необходимо учитывать то, как появляется пыль, свойства и химический состав. Качественная очистка воздуха поможет создать благоприятные условия труда, увеличить производительность и прибыль предприятия.