Новые разработки в технике защиты атмосферы

В последние десятилетия широко проводятся исследования по совершенствованию существующих ГОУ, созданию принципиально новых установок, а также комплексных систем очистки, обезвреживания и обеззараживания газовоздушных выбросов с использованием фотокатализаторов, активированных углей, озона, ультрафиолетового излучения, низкотемпературной плазмы, ионитов и других современных средств. Ниже приводятся некоторые перспективные разработки в области защиты атмосферного воздуха.

Технология фотокаталитической обработки воздуха основана на сложных физико-химических реакциях разложения молекул вредных веществ до безвредных компонентов чистого воздуха. Реакция разложения происходит на фотокаталитическом слое при облучении его источником ультрафиолетового излучения в биологически безопасном диапазоне частот (320-400 нм). При этом материал фотокаталитического слоя не расходуется и не требует замены.

Фотокаталитический способ позволяет очищать воздух от пыли и копоти, а также от различных токсических веществ, например, таких, как оксиды углерода, азота, фенол, формальдегид, хлор- и кислородосодержащие углеводороды, соединения метана, аммиак, сероводород и др., очистка воздуха от которых затруднена. Кроме очистки, новый метод позволяет обеззараживать воздух в закрытых помещениях, уничтожая различные болезнетворные микроорганизмы и разлагая молекулы загрязняющих веществ. Эффективность фотокаталитического обеззараживания воздуха в 10-1100 раз превышает этот показатель для ультрафиолетовой обработки. При совмещении первичной адсорбционной фильтрации и тонкой фотокаталитической очистки воздуха в одном аппарате позволяют обеспечить чистоту воздуха производственных, жилых, общественных помещений, а также мест массового скопления людей.

Например, фотокаталитический фильтр воздуха «АЭРОЛАЙФ КФУ 2-450» позволяет очистить и обезвредить ГВВ от оксидов углерода, азота на 60, ароматических углеводородов, бензопирена – 90, пыли с размерами 3-4 мкм – 90; пыли с размерами более 4 мкм, а также бактерий, вирусов и спор – на 99%.

Определенный интерес представляет технология очистки воздуха в коронном высоковольтном электрическом разряде, т.е. используя природное явление, когда при определенных погодных и геомагнитных условиях возникают грозовые облака и разряды молний (электрический разряд в газах), что вызывает образование озона. Подобный естественный, немеханический принцип работы реализован в малогабаритных аппаратах «PlazmaiR» российского производства, которые позволяют не только очищать воздух от различных загрязняющих примесей размерами от 0,01 до 100 микрон, но и непрерывно обогащать воздух отрицательными ионами. В газоразрядных блоках аппарата «PlazmaiR» в результате газового разряда образуются электроны, которые бомбардируют молекулы загрязнителей, разрывая межмолекулярные связи. При этом в большом количестве выделяется озон, который окисляет все вредные примеси и превращает их в воду и углекислый газ. Кроме того, он уничтожает бактерии, вирусы, грибки, плесень. Через некоторое время избыточный озон разлагается и превращается в кислород.

Аппараты для промышленной очистки воздуха «PlazmaiR Standart» уникальны тем, что в них используется трехступенчатая технология очистки воздуха. На начальном этапе происходит механическая очистка, затем воздух попадает в камеру с низкотемпературной плазмой, а на конечном этапе – в каталитический фильтр, который доводит степень очистки воздуха до 90-95%. В качестве катализаторов используют блоки из пенометаллов.

В модельном ряду «PlazmaiR» есть устройства для обработки производственных, бытовых помещений, помещений заведений общественного питания и др. Предлагаются стандартные плазменные установки для очистки воздуха от вредных веществ на производственных объектах с концентрациями от 350 до 1000 мг/м³; модели, предназначенные для очистки воздуха на производственных объектах от вредных веществ с концентрациями свыше 1000 мг/м³; для очистки приточного и рециркуляционного воздуха в бытовых и общественных помещениях с содержанием вредных веществ до 200 мг/м³. Для каждого конкретного случая подбираются состав катализатора и комплектация установки.

В Российской Федерации разработано комплектное оборудование для очистки воздуха с применением газоразрядно-каталитической технологии. Принцип действия промышленной системы очистки газов «Газоконвертор «Ятаган» основан на комбинированном воздействии объёмного барьерно-стриммерного разряда мультирезонансной частоты, озона, атмосферного кислорода и каталитического воздействия на молекулы газообразных загрязнений.
При пропускании загрязненного воздуха очистка, как и при работе аппарата «PlazmaiR», производится в несколько стадий: