Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка установки по исследованию процессов коагуляции аэрозольных систем

Фамилия
Ванюшин
Имя
Владислав
Отчество
Олегович
Номинация
Нанотехнологии
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
ФХ-13-3
Научный руководитель
д.т.н., проф. Левина В.В.; ассистент Колесников Е.А.
Название тезиса
Разработка установки по исследованию процессов коагуляции аэрозольных систем
Тезис

В связи со стремительностью темпов развития промышленности в наше время, возрастает антропогенная нагрузка на окружающую среду. Основным источником загрязнения атмосферы и ухудшения экологической ситуации являются промышленные выбросы в виде аэрозолей. Механическая фильтрация, электростатическое осаждение и многие другие методы очистки недостаточно эффективны для быстрого снижения концентрации аэрозольных загрязнений, особенно когда речь идёт о высокодисперсных частицах. В таких случаях интерес представляет изучение процессов коагуляции аэрозольных систем.

Целью данной работы была разработка лабораторной установки для исследования процесса коагуляции аэрозолей. Принцип действия установки, схема которой представлена на рисунке 1, заключается в следующем. Входящий поток аэрозоля попадает в камеру для осаждения крупных частиц. Затем поток аэрозоля подвергается воздействию ультразвукового (УЗ) излучения, после чего производится анализ концентрации частиц в зависимости от их размеров. Анализ проводится для размеров частиц от 17 до 500 нм.

 

Рисунок 1 – Схема установки для изучения процессов аэрозольной коагуляции

 

По результатам исследований на примере модельных частиц Н2O установлено (рисунок 1, а), что скорость уменьшения концентрации частиц аэрозоля при УЗ воздействии выше, чем при самопроизвольном осаждении частиц. Однако, после достижения минимума, концентрация частиц вновь возрастает.  Это, вероятно, связано с тем, что при достижении определённого размера, частицы подвергаются обратному эффекту – диспергированию под влиянием УЗ воздействия.

 

 

Рисунок 2 – а) зависимость концентрации аэрозоля от времени осаждения для самопроизвольного осаждения и осаждения под УЗ воздействием; б) распределения частиц по размеру для 1, 4, 6 и 10 измерения

 

Как следует из кривых, представленных на рисунке 2, б, максимум концентрации, наблюдающийся на 6 минуте измерений, в значительной мере определяется вкладом в общую концентрацию частицами в диапазоне размеров от 17 до 50 нм. Из полученных результатов следует, что скорость коагуляции аэрозольных частиц зависит не только от времени, но и от наложения УЗ воздействия.