 |
Ученые Пермского Политеха с помощью ультразвука удешевили очистку воздуха на 20%
Загрязнение атмосферы промышленными выбросами – одна из ключевых экологических проблем современности. По данным Всемирной организации здравоохранения за последние годы, 99% мирового населения дышит воздухом, качество которого не соответствует санитарным нормам. Особую опасность представляют токсичные газы, такие как аммиак (NH₃) и сероводород (H₂S). Они в больших концентрациях выделяются на предприятиях агропромышленного комплекса, металлургии, нефтегазопереработки и коммунального хозяйства. Эти вещества опасны для здоровья человека, так как вызывают отравления и хронические заболевания, а также наносят вред окружающей среде. Эффективная и экономичная очистка воздуха на таких производствах – это острая необходимость. Ученые Пермского Политеха усовершенствовали технологию создания углеродного поглотителя, который одновременно улавливает из воздуха два этих токсичных газа. Они впервые применили ультразвук для его изготовления, что позволило повысить эффективность процесса получения и качество готового продукта. Его себестоимость при этом снизилась на 20%.
Разработанная технология защищена патентом на изобретение № 2845030. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
На промышленных, пищевых производствах, животноводческих комплексах и городских станциях водоочистки в воздух выделяются токсичные вещества — аммиак и сероводород – чрезвычайно опасные для человека и окружающей среды производственные загрязнители. Систематическое воздействие этих газов нарушает работу нервной системы и органов дыхания. Например, аммиак вызывает ожоги дыхательных путей, отек легких, поражение глаз и кожи. Сероводород даже в низких концентрациях приводит к головной боли, тошноте, а при высоких концентрациях – к потере сознания, параличу дыхания и летальному исходу.
Для решения проблемы очистки воздуха и отходящих промышленных газов от аммиака и сероводорода в последнее время широко используют химические поглотители на основе гранулированных активированных углей с нанесенной на поверхность активной химической добавкой – сульфатом меди (II). Технология их приготовления включает стадии получение горячего раствора сульфата меди, пропитку им угля, вылеживание и сушку гранул во вращающейся печи при температуре 140-160 ͦ С. Для очистки загрязненного воздуха поглотитель помещают в фильтрующие установки (адсорберы) и подсоединяют к системе вентиляции или выхода отходящих газов. Активная добавка на поверхности продукта связывает аммиак и сероводород за счет химической реакции. Загрязненный воздух, проходя через адсорбер, попадает в атмосферу уже в очищенном виде.
Ученые Пермского Политеха предложили усовершенствованную технологию, где традиционный способ получения пропиточного раствора заменяется более удобным и эффективным – с применением ультразвукового излучателя.
– По предлагаемому нами методу раствор сульфата меди готовится следующим образом: необходимая масса соли загружается в реактор и заливается расчетным объемом холодной воды. Затем туда помещается ультразвуковой излучатель с частотой 22-24 кГц. Кристаллы интенсивно измельчаются и одновременно с этим разогревается раствор, благодаря чему растет скорость растворения соли. Для насыщения гранул раствором мы использовали вибрационный смеситель. В сочетании с новой технологией это позволило получить поглотитель всего в одну стадию пропитки и равномерно распределить активную добавку на поверхности. Благодаря однородной локализации кристаллов соли возросла эффективность поглотителя по отношению к аммиаку и сероводороду, – комментирует Елена Фарберова, доцент кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат химических наук.
Эффективность разработки подтверждена лабораторными испытаниями. Ученые определяли время защитного действия по аммиаку и сероводороду — то есть период от начала процесса поглощения до появления первых порций извлекаемого вещества из загрязненного воздуха. Образцы, полученные по новой технологии, продемонстрировали, что время защитного действия составило 57 минут для аммиака и 47 – для сероводорода. Эти показатели примерно в 1,5 раза превышают эффективность существующих аналогов.
Благодаря отказу от многоэтапной обработки технология становится более экономичной и экологичной. В результате время производственного цикла значительно сокращается, а себестоимость конечного продукта снижается примерно на 20 %.
Внедрение этой разработки позволит повысить безопасность на производствах и рабочих местах и снизить риски профессиональных заболеваний. Для жителей промышленных городов это означает потенциальное улучшение экологической обстановки. Для бизнеса внедрение новой технологии обеспечит снижение эксплуатационных расходов за счет более дешевого изготовления поглотителя и возможность нарастить объемы производства за счет уменьшения производственного цикла.
Результатами исследования уже заинтересовались российские промышленные предприятия химической отрасли.
Контактное лицо: Слюсарь Полина Алексеевна (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 14:46, 30.09.2025
Количество просмотров: 185
Страна: Россия
| Ученые Пермского Политеха нашли способ улучшить качество бумаги и картона, ПНИПУ, 22:45, 17.07.2026, Россия |
446 |
| Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали систему, которая диагностирует состояние воды в реальном времени. Это позволит в несколько раз быстрее отслеживать ухудшение ее качества и оперативно реагировать на него, сокращая убытки предприятий и снижая себестоимость товаров. |
|
| Ученый Пермского Политеха рассказал о «горизонтальном» июльском звездопаде, ПНИПУ, 22:02, 17.07.2026, Россия |
44 |
| С середины июля до конца августа россияне смогут наблюдать звездопад Южные дельта-Аквариды. В ночь на 31 июля ожидается до 25 метеоров в час. Эти метеоры летят почти горизонтально, их называют «пасущимися». Ученый Пермского Политеха объяснил, почему поток стабилен, как на него влияет Юпитер и откуда желтоватый след. |
|
| Улучшает иммунитет, пищеварение и защищает от инсульта: ученый Пермского Политеха назвал 7 причин разрешать себе лениться, ПНИПУ, 22:13, 14.07.2026, Россия |
274 |
| 15 июля отмечается День русской лени. Ученый ПНИПУ рассказал, как она помогает очищать мозг от токсинов, восстанавливать оболочку нервов, повышать иммунитет, улучшать пищеварение, предотвращает образование тромбов, увеличивает фазу медленного сна и поднимает мотивацию, а также чем здоровая лень отличается от вредной. |
|
| Ученый Пермского Политеха объяснил, почему мы испытываем симптомы акклиматизации, даже не покидая родной город, ПНИПУ, 21:26, 14.07.2026, Россия |
52 |
| Резкие перепады температуры могут вызывать у человека симптомы, сходные с теми, что возникают при смене климатической зоны. Ученый ПНИПУ рассказал, что происходит с организмом при температурных контрастах, какие привычные средства самопомощи только вредят и почему самочувствие может ухудшиться уже после нормализации. |
|
|
|
