Пылевые частицы, роль пыли в атмосфере, образование пылевоздушных смесей и меры предотвращения объемных взрывов

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Взрывы пыли (пылевоздушных смесей - аэрозолей) представляют одну из основных опасностей химических производств и происходят в ограниченных пространствах (в помещениях зданий, внутри различного оборудования, штольнях шахт). Возможны взрывы пыли в мукомольном производстве, на зерновых элеваторах (мучная пыль) при ее взаимодействии с красителями, серой, сахаром с другими порошкообразными пищевыми продуктами, а также при производстве пластмасс, лекарственных препаратов, на установках дробления топлива (угольной пыли), в текстильном производстве.
Чтобы исключить взрыв пылевоздушных смесей, необходимо не допускать значительных скоплений пыли. Это достигается: улучшением технологии производства, повышением надежности оборудования, правильным расчетом и монтажом вентиляционных пылесосных установок.
Цель исследования – изучить и проанализировать пылевые частицы, роль пыли в атмосфере, образование пылевоздушных смесей и меры предотвращения объемных взрывов.
Задачи исследования:
1) изучить пылевые частицы и роль пыли в атмосфере;
2) проанализировать образование пылевоздушных смесей и меры предотвращения объемных взрывов.
Объект исследования – пылевые частицы и роль пыли.
Предмет исследования – образование пылевоздушных смесей и меры предотвращения объемных взрывов.
Работа по структуре состоит из введения, двух глав основного текста, заключения и списка использованной литературы.
 
1 Пылевые частицы. Роль пыли в атмосфере

В отличие от газообразных загрязнителей воздуха, которые присутствуют в нём в виде отдельных молекул, пыль представляет собой взвешенные в воздухе твёрдые частицы размером приблизительно от долей до сотен микронов. Вместе с пылью под общим названием «аэрозоли» часто рассматривают также примыкающие к ней по ряду свойств туманы — взвешенные в воздухе микрокапельки приблизительно тех же размеров.
Источники пыли в атмосфере весьма разнообразны: почва и соли морской воды, попадающие в воздух, вулканические выбросы, пожары. Основными антропогенными источниками служат промышленность и транспорт. Пыль, которую мы вдыхаем, может быть как местного происхождения, так и принесена издалека. Например, в атмосфере Москвы в «нормальные» периоды пыль от местных источников составляет в среднем примерно 70%. Содержание пыли в воздухе мегаполиса, обусловленное крупномасштабным переносом воздушных масс, в наименее «пыльные» периоды — около 15–40 мкг/м3 и становится выше в годы более высокой вулканической активности. Эту величину могут многократно увеличивать крупные лесные пожары. Так, в августе 2010 года во время лесных пожаров (а также пожаров на мусорных полигонах) в Московском регионе в отдельные дни в городе содержание пыли превышало средние показатели «спокойного времени» в десятки (до ~50) раз. Однако и без столь значительных событий содержание пыли в течение суток может меняться в 10 раз и более .
Атмосферные аэрозоли бывают разного химического состава. Это соединения кремния, бериллия, алюминия, кадмия и других металлов, продукты износа дорожного покрытия и неполного сгорания топлива (угольные частицы и сажевый аэрозоль), споры микроорганизмов и пыльца растений, другие частицы органического происхождения. Отдельно выделяют вторичные неорганические соединения (сульфаты, нитраты, аммоний), получающиеся в результате химических реакций в атмосфере из первичных и образующие аэрозоли.
Содержание пыли (жёлтая линия) и двуокиси углерода (CO, синяя линия) в атмосфере Москвы во время пожаров в центральной полосе России летом 2010 года представлено на рисунке 1.


Рисунок 1 - Содержание пыли (жёлтая линия) и двуокиси углерода (CO, синяя линия) в атмосфере Москвы во время пожаров в центральной полосе России летом 2010 года


Распределение в атмосфере частиц разной химической природы имеет свои географические особенности. Так, если в Восточной Европе основной вклад в загрязнение воздуха вносят продукты отопления и автотранспорта, то в Западной Европе среди пылевых частиц преобладают вторичные неорганические аэрозоли .