Олег Жолондковский - Внимание, воздух !

В воздухе творится приблизительно то же самое. Только вязкость его намного меньше, чем воды, поэтому и частицы в нем удерживаются лишь очень маленькие и легкие.

Декабрьским днем 1952 г. над Лондоном появились барашки кучевых облаков. Погода была тихая. Дымили трубы фабрик и заводов, работали дробилки и мельницы, врезались в металл наждачные круги, полировальные шкурки драили дерево. А облачность росла. На третий день затишья над городом образовался темный свод, через который едва просвечивало солнце. Люди оказались в положении рыб, живущих в загрязненном водоеме. И вдруг эта дымно-пылевая туча, получившая позже название инверсионного слоя, стала выдавать обратно все, чем ее напитали люди. Пыль больше не могла удержаться в верхних слоях атмосферы и стала оседать. С нею спускались вниз гарь, капельки кислоты, газы.

Первыми жертвами смога, а это был именно он, оказались легочные больные. За четыре дня смог унес 4 тыс. жизней.

Лишь тогда засуетились санитарные инспекции. Фирмы, выпускающие автомобили, начали разрабатывать системы очистки и дожигания выхлопных газов. Вновь решили строить не выдержавшие когда-то конкуренции электромобили. Под угрозой разорительных штрафов к заводским трубам кое-где стали приделывать фильтры.

Владельца одного из металлургических заводов посетил необычный визитер. Он предложил избавить хозяина предприятия от всех неприятностей, связанных с требованиями санитарной инспекции, а взамен просил пустяк -- разрешение поставить возле дымовых труб свои фильтры. Хозяин, считая, что перед ним сумасшедший, тем не менее дал согласие и обязался всю уловленную этим чудаком пыль отдавать ему безвозмездно.

Прошло несколько месяцев, на территории завода выросли какие-то башни, а вскоре их владелец пришел к хозяину и предложил ему купить порошок металла, добытого из пыли. И тут хозяин подсчитал, что ему намереваются ежемесячно продавать ровно 6% выпускаемого продукта без затрат на доставку сырья и оплату труда плавильщиков...

Оказывается, пылеулавливание -- выгодное дело! Из золы электростанций можно извлекать редкие и даже драгоценные металлы, а основную массу сдавать как сырье на цементные заводы. Из сернистого газа получать серу. Из, казалось бы, никому не нужной минеральной пыли делать строительные блоки. И так далее -- без конца. Пылеулавливание выгодно!

Сейчас, в 80-х годах, на большинстве предприятий тем или иным методом 90% пыли из газов все-таки ловят. В воздух летят 10%. Конечно, можно сказать: "Подумаешь, всего десять процентов!" Но правильней воскликнуть: "Целых десять процентов!" Нужно воевать даже за доли процента. "Воевать", но уместно ли здесь это слово? Ведь на каждом заводе есть специализированные службы, в обязанности которых входит контроль за работой пылеуловителей. Конечно, это так, но силы загрязнителей и очистителей атмосферы несоизмеримы. Службе газоочистки без помощи рационализаторов не справиться со смогом. Значит -война?

Но чтобы воевать, нужно знать врага. В данном случае-- физико-химические свойства пыли и газов. Нужно владеть оружием -- знать весь арсенал средств, уже придуманных инженерами и учеными.

В любой патентной библиотеке вы найдете массу таких изобретений, как советских, так и зарубежных. Каких только систем нет: и пылеосадочные камеры, где пыль осаждается за счет расширения газа, и рукавные фильтры из шерстяной фланели, в которые загоняют газ и заставляют его выходить наружу через поры материи. Фильтров построено множество, но чтобы их поры очистить от пыли, рукава надо трясти, продувать и выколачивать, а это гибельно для ткани. Ведь в дырявом мешке пыль не удержать.

Очень много патентов на электрофильтры. Если в пылеосадочной камере подвесить проволочные электроды и подвести к ним высокое напряжение, то заряженные частицы, образующиеся из воздуха, начнут двигаться по силовым линиям электрического, поля. По пути они захватят с собой частицы пыли и тумана и доставят их к электроду. Потом электроды встряхнут, и пыль с них упадет в бункер. Но и этот пылеуловитель имеет ряд недостатков. Он очень громоздок, его электрооборудование сложно в эксплуатации, а во время встряхивания часть пыли с электродов все же уносится в атмосферу.

Есть другой фильтр -- полная противоположность этому: не громоздок, не требует никакого электрооборудования, эксплуатировать его просто. На основе электрического, точнее электростатического, явления химики создали фильтрующие материалы из ультратонких волокон. Частицы пыли, пробиваясь между паутинками этой ткани, трутся о них. На волокнах возникают мощные электрические заряды, притягивающие даже не видимые глазом частицы. Но и это не абсолютный пылеуловитель. Горячий газ в него подавать нельзя -- ткань расплавится, как капроновый чулок. После загрязнения вторично использовать ткань невозможно, старую приходится выбрасывать и ставить новую.

Одно время многие инженеры большие надежды возлагали на ультразвуковой способ.

В библейской легенде рассказывается о том, как стены Иерихона рухнули от рева множества труб осаждающей его армии. Это, может быть, одно из первых упоминаний о работе, проделанной звуком. В трудах немецкого физика Августа Кундта описан один из его опытов: стеклянную трубку, заполненную дымом, "озвучивали" свистком. Результат -- дым моментально исчезал. На стенках трубки оставались лишь крупные частицы сажи. Под действием ультразвука частицы дыма соударялись и слипались друг с другом. Кундт сделал вывод: если озвучивать поток частиц достаточно долгое время, от соударений они превратятся в крупинки-драже, которые могут легко выпасть из потока воздуха.

На этой основе были созданы более мощные, чем свисток, ультразвуковые генераторы. Газ пробовали обрабатывать прямо в дымовой трубе. Но мощность "неслышимого", ультразвука, так велика, что рядом с таким пылеуловителем просто невозможно находиться. Так что пока не прижилось и это устройство.

Пытались конструкторы копировать, и природу. Вот прошел дождь. Пыль прибило, и воздух посвежел. Решили подражать дождю. Построили оросительную камеру, включили форсунки. Ливень обрушился на запыленный газ, но... Одни пылинки сразу смыло водой, а другие летят себе дальше, пройдя, казалось бы, непроходимую водяную завесу. Оказывается, все дело в зарядах. Пылинки, имеющие разноименные с каплями воды заряды, притягиваются к ним и улавливаются, а с одноименными зарядами старательно обходят каждую каплю. Следовательно, перед улавливанием нужно всю пыль зарядить одноименным зарядом? Но как это сделать? Надо приспособить "заряжающее" устройство, которое будет напоминать уже знакомый электрофильтр. Но получится нагромождение двух известных аппаратов?! Да, двухступенчатые пылеуловители -- не абсурдное решение. О некоторых вариантах спаривания двух разных систем мы еще поговорим.