Пыль под контролем реагентов

Реагенты специального назначения

Об опыте в разработке реагентов против пыления и дальнейшего их внедрения ИАА «ПортНьюс» рассказал руководитель направления компании «ТампоМеханика» Виталий Лещенко.

- Виталий Николаевич, что необходимо учитывать при разработке реагента против угольной пыли?

- Прежде всего, надо разобраться, с чем именно мы боремся. Пыль - это мелкие твёрдые частицы органического или минерального происхождения размером от долей микрона и до 0,1 мм. По медицинским показателям, наиболее опасные для человека частицы - размером от 2,5 до 10 мкм. Дело в том, что мелкие фракции, в отличие от более крупных, не задерживаются в верхних дыхательных путях (откуда они удаляются со слизью), а сразу попадают в лёгкие и оседают там, вызывая поражение ткани. Поэтому, исходя из размеров этих фракций взвешенных частиц, и регламентируются предельно допустимые концентрации (ПДК) пыли по гигиеническим нормативам.

Также следует учитывать, что более крупные частицы от 200 мкм практически не выносятся за пределы санитарно-защитной зоны предприятий (морских портов, угольных разрезов и т.п.). Под действием гравитационных сил основная масса этих частиц осаждается в непосредственной близости от источников образования пыли.

В-основном, проблемы возникают с осаждением мельчайших частиц. Например, частица пыли диаметром 10 мкм, находящаяся на расстоянии  1 метра от поверхности земли, оседает в течение 4 минут, а частица диаметром 1 мкм - 6,7 часа. То есть с учётом наличия воздушных потоков, частицы 1-2 мкм практически не попадают на землю.

- Значит нужно применять меры, направленные на осаждение именно мельчайших частиц пыли…

- Наиболее распространённое средство в борьбе с угольной пылью, которое сейчас применяется в портах – это туманогенерирующие пушки. В основном, они работают на чистой (без реагентов) воде, что не всегда эффективно. Это становится понятно, если в деталях ознакомиться с механизмом взаимодействия капель водяного тумана с частицами пыли в воздухе. Осаждение пыли из воздуха происходит тогда, когда капли воды, соединяясь с частицами пыли, увеличивают их вес, в результате чего они и оседают. Однако, исследования показали, что в случае, если размеры капель воды существенно превышают размеры частиц пыли, частицы пыли будут двигаться вокруг капель воды вместе с потоками воздуха, обтекающими каплю, и не соединятся с водой. Таким образом, чтобы увеличить вероятность столкновения капель воды и частиц пыли, необходимо ввести в воздух капли жидкости примерно такого же размера, как и частицы пыли.  

Кроме того, на интенсивность соединения воды и пыли влияют следующие факторы: склонность частиц к растворению в воде, их гидрофобность или гидрофильность (способность к смачиванию), присутствие гигроскопичных солей, электрический потенциал частиц пыли и капель воды, температура, влажность воздуха, атмосферное давление, наличие и влияние электрических полей.

- Какое решение существует?

- Именно поэтому мы разработали реагент «ArcticLine Summer», улучшающий смачивающие способности воды. При его использовании, вне зависимости от размера капли воды, эффективность применения туманогенерирующих пушек и других оросительных систем возрастает в разы. Реагент прост в применении: он заливается в ёмкость с водой, перемешивается, после чего вода со специальной добавкой готова к применению. Особенно реагент эффективен при погрузо-разгрузочных работах.

- Известно, что уголь пылит на всех этапах работы с ним, в том числе и при хранении угля в штабелях, при транспортировке и пылением дорог технологической зоны. Что предпринимать в этих случаях?

Для решения данной проблемы мы предлагаем применять суперабсорбент-пылеподавитель «Аквасин». Это полностью биоразлагаемый полимер, способный впитывать и удерживать большие объёмы воды. Данный реагент представляет собой порошок, который засыпается в ёмкость поливальной машины и, поглощая воду, переходит в состояние гидрогеля. Готовый гель наносится на штабель через пожарный ствол, а дороги обрабатывают из стационарных нижних форсунок.

Гидрогель связывает мельчайшие частицы пыли в более крупные агломераты, тем самым препятствуя выносу с обработанной поверхности. Обработанный уголь первые дни (в зависимости от климатических условий и ветровой нагрузки) остаётся влажным за счёт удерживающих воду свойств реагента. В дальнейшем, по мере высыхания, на поверхности образуется хрупкая корка, препятствующая ветровой эрозии угольной пыли из штабеля. Такой метод весьма эффективен и для обработки угля в вагонах перед отправкой, где потери некоторых марок от выветривания при транспортировке могут достигать 2-4%.

- Как удалить пыль в зимний период года?

- Зима – самое сложное время для угольной промышленности. Потребителям, в том числе и портовикам, доставляет много хлопот не только выгрузка смёрзшегося угля, но и увеличенное пыление некоторых марок угля с низким показателем влажности. Ранее наиболее популярны были хлорсодержащие реагенты, такие как бишофит (хлорид магния), а также композиции с другими хлоридами (натрия, калия и т.д.) в связи с их дешевизной.

Однако, при промышленном применении хлоридов возникает ряд других проблем. Хлориды обладают высокой коррозионной активностью, вызывая ускорение образования ржавчины на оборудовании и технике. Также хлор негативно влияет на качество угля и относится к числу промышленно вредных элементов, вызывающих коррозию аппаратуры при энергетическом и технологическом использовании углей. Сжигание углей при содержании хлора более 0,3% крайне затруднительно.

Для применения в зимний период, наша компания разработала реагент-пылеподавитель «ArcticLine», который не содержит хлоридов и имеет IV класс опасности (малоопасные вещества). Химические вещества, используемые в реагенте из-за невысоких показателей опасности и токсичности, несут наименьшую угрозу. Аналогичные реагенты достаточно давно положительно зарекомендовали себя как антигололёдное средство для обработки самолётов и взлётно-посадочных полос даже в экстремальных погодных условиях (до -55°C).

Реагент-пылеподавитель «ArcticLine» представлен тремя марками с температурой кристаллизации рабочего раствора при температурах:  -26°C, -40°C и -55°C. Как следствие, нет необходимости в дополнительном обогреве трубопровода и форсунок оросительной системы.

Принцип действия реагента при погрузочно-разгрузочных работах: утяжелять и склеивать частицы угля в более крупные агломераты, что ведёт к осаждению пыли.  Реагент может применяться как через распыление туманогенерирующими пушками, так и через другие виды оросительного оборудования, так как представляет собой однородную жидкость без каких-либо твёрдых включений, причем вязкость несущественно меняется в зависимости от температуры (кинематическая вязкость при  +20/-40°C, с Ст: 2,10/18,9).

Компания «ТампоМеханика» сотрудничает с ведущими горными университетами России, а также с производителями оросительного оборудования, что даёт возможность предложить клиентам не только эффективный реагент, но и готовое технологичное решение проблемы с пылением.

Татьяна Вильде.