Физическая сущность процесса снижения загрязнения сырья (технологического оборудования)

Первый цикл – снижение загрязнения исходного сырья (технологического оборудования) - должен обеспечивать снижение концентрации частиц 3В в объеме "исходной-1" дисперсной системы (исходное сырье). Это может быть достигнуто воздействием на "исходную-1" систему до или в процессе технологической переработки "дополнительной-1-1" дисперсной системой. На практике часто такое воздействие осуществляют непосредственно в зоне источника образования 3В.

Положительный эффект этого воздействия может быть достигнут в том случае, если свойства "дополнительной-1.1" системы будут обеспечивать незначительное уменьшение, а в конечном счете, неизменность устойчивости переработанного сырья за счет предупреждения образования пылевых (газовых) частиц и прочного связывания уже образовавшихся частиц с сырьевыми агрегатами. В этом заключается первый этап процесса снижения загрязнения исходного сырья, который целесообразно называть пылегазосвязыванием (ПГС).

После взаимодействия с "дополнительной-1.1" системой одна часть "исходной-1" дисперсной системы переходит в состояние "переработанное сырье" и направляется в технологический процесс на дальнейшую переработку, а другая часть (частицы, не связавшиеся на первой этапе) переходит в "промежуточную-1.1" дисперсную систему (сырьевой материал).

"Промежуточная-1.1" система может быть направлена на взаимодействие с "дополнительной-1.2" системой, в результате чего должно обеспечиваться предотвращение выхода частиц в окружающую среду путем их задержания в зоне сырьевого материала и возврата в технологический процесс. В этом случае свойства "дополнительной-1.2" системы должны резко увеличить устойчивость "промежуточной-1.1" системы.

Рисунок 1.1. Физическая модель процесса снижения загрязнения воздуха

В этом заключается сущность второго этапа процесса снижения загрязнения исходного сырья, который обычно реализуют в зоне источника выделения 3В. Судя по основной цели второго этапа, его целесообразно называть пылегазозадержанием (ПГЗ).

Анализ этапов процесса снижения загрязнения исходного сырья по предложенной схеме (рис. 1.2) позволяет заключить, что максимально эффективная реализация этого процесса предполагает в идеальном случае предотвращение перехода исходного сырья ("исходной-1" системы) в сырьевой материал ("промежуточная-1.1" система). Этого можно добиться, прежде всего, совершенствованием технологического оборудования, технологии процесса обработки исходного сырья или организацией высокоэффективной "дополнительной-1-1" дисперсной системы.

Однако в настоящее время не всегда удается достичь такого совершенствования технологии и в ряде случаев основной целью технологического процесса является получение именно газообразного вещества или пылевого материала (например, производство цемента, гипса и т.п., воздействие на которые внешними дисперсными системами не допускается; воздействие на цемент воздушными потоками приводит к раздуванию материала, а воздействие на него жидкостью приводит к схватыванию цемента).

Тем не менее, первый цикл процесса предотвращает возникновение загрязняющего аэрозоля, что объясняет рациональность и высокую экономичность мероприятий, реализующих этот цикл. Но малоизученность взаимодействия технологического оборудования, сырья и окружающей среды, а также необходимость взаимоувязанного привлечения специалистов различного профиля при проектировании, реконструкции и эксплуатации производственного оборудования создают трудности развития этого цикла процесса.

Индикатором достаточности реализации только первого цикла является ПДК_рз. Однако, в подавляющем большинстве случаев при технологической переработке сырьевой материал переходит в аэрозоль, что объясняет недостаточность реализации первого цикла.