Теория Очистка воздуха от выхлопных газов

Защитим экологию Челябинска и области!

Не все имеют возможность выбирать место жительства. Большинство живут там, где есть возможность, позволяют средства и работа. И уж, если место жительства досталось в большом мегаполисе, возле оживленной автострады или в промышленном районе, то нужно попытаться, хотя бы атмосферу в жилище сделать комфортной и здоровой. Решить проблему борьбы с шумом, сквозняками и пылью достаточно успешно можно с помощью многокамерных стеклопакетов в металлопластиковой упаковке, а вот очистить воздух от смога, неприятных запахов и выхлопных газов – сложно, но неневозможно.

Выхлопные газы


Выхлопные газы и их вред для человека

Количество автомобилей на земле перевалило за 1 млрд. Вред, который они наносят атмосфере, получил заслуженную оценку у человечества. Принимаются меры по его минимизации, но полностью исключить выброс автомобилями техногенных газов, по крайней мере, в этом столетии – не удастся. В таблице приведены основные химические компоненты, содержащиеся в выхлопных газах и их количество, поступающее в воздух от одного работающего автомобиля:

Наименование компонентаХимическая формулаКоличество, мг/час
СажаC10000
Оксид углеродаCO100000
Простые углеродыCH, CH4, C3H630000
АльдегидыCH2=CH-CHO (акролеин),
CH2O (формальдегид)
10000
Бенз(a)пиренC20H123000

Кроме этого выхлопные газы изобилуют различными оксидами азота.

Основная их опасность заключается в том, что компоненты настолько малы, что через легочную ткань впитываются в кровь и оказывают вредное воздействие на различные органы человека. Вред, наносимый организму выхлопными газами различный, и зависит от тех компонентов, которые попали в организм:

  • Оксид углерода – поражает нервную систему и вызывает кислородное голодание.
  • Альдегиды – поражают нервную систему и раздражают слизистые оболочки,
  • Бенз(а)перин, антрацены, полициклические ароматические углеводороды – канцерогенные вещества, вызывают пищевые отравления, разрушают дыхательную систему и ЦНС.

Естественно, организм необходимо защищать от воздействия этих техногенных газов. С одной стороны – нужно уменьшать выбросы выхлопных газов в атмосферу, с другой – очищать воздух жилища от этих загрязнений.


Способы фильтрации воздуха с выхлопными газами

Решить проблему очистки воздуха от выхлопных газов оказалось не так просто в связи с тем, что молекулы основной массы этих газов имеют очень маленький размер – менее 40 атомных единиц. Пылевые фильтры их просто «не замечают», так как задерживают частицы более 0,3 микрон. К электрофильтрам они «не прилипают», а то и еще хуже – образуются новые закиси азота и альдегиды, опаснее присутствующих в выхлопных газах. Угольные фильтры адсорбируют только длинные цепочки ароматических веществ, но практически не поглощают легкие соединения, такие как окись углерода, формальдегид, окись азота. Поэтому, чтобы не писали в своих рекламных буклетах производители пылевых фильтров НЕРА, или ионизирующих приспособлений типа «Люстры Чижевского», или адсорбционных фильтров – они действительно помогают очищать воздух, но не от выхлопных газов.

Решение проблемы, как всегда, подсказала природа. Ведь в естественных природных условиях оксиды углерода, азота и альдегиды разлагаются сами, правда в течении длительного времени. Нужно было найти факторы, приводящие к их разложению и найти «ускорителей» этого процесса. Такими факторами оказалось ультрафиолетовое излучение и температура. Под воздействием УФ-излучения или повышенной температуры оксиды трансформируются в углекислый газ (естественную составляющую воздуха), азот и воду. Так появились каталитические фильтры для автомобилей. При высокой температуре и в присутствии платинового катализатора продукты сгорания из двигателя «дожигаются» и в выхлопе автомобиля значительно уменьшается количество техногенных газов.

Для очистки воздуха в системах приточной вентиляции были разработаны фотокаталитические фильтры. Процесс очистки в них заключается в том, что на поверхности катализатора (фотоактивного вещества) происходит процесс окисления веществ под воздействием УФ-излучения диапазона «А» (мягкое излучение). В результате образуются безвредные компоненты воздуха: двуокись углерода, азот и вода. Реакция происходит при комнатной температуре, при этом ультрафиолет уничтожает все болезнетворные микробы и запахи. Теоретической и практической доработке метода были посвящены пять международных конференций в период с 1993 и по 1999 год. На них обсуждались примеры практического использования фотокаталитических фильтров на предприятиях микроэлектроники (США), в салонах самолетов фирмы «Боинг», в тоннелях и жилых квартирах (Япония), в больницах (США), в салонах автомобилей (Япония). Во всех случаях имелся положительный эффект и фотокаталитический метод очистки воздуха получил путевку в жизнь.


Бытовые системы фильтрации выхлопных газов

Итак, конец ХХ века принес решение проблемы очистки воздуха городской квартиры от выхлопных газов. Промышленность активно взялась за претворение новых технических решений в практические бытовые приборы. Первой «стартовала» фирма Toshiba в 1998 году. За год она выпустила и продала более 1 млн. шт. бытовых очистителей воздуха с фотокаталитическими фильтрами.

В России проблемой фотокаталитической очистки воздуха занимаются два института РАН - в Новосибирске и Черноголовке. Первыми отечественными приборами на рынке стали приточные фильтры «Севеж» серии «Аэролайф», выпущенные компанией "Информационно-технологический институт". Производитель заявляет, что его продукция не уступает по основным параметрам японской, но стоит дешевле. Исполнение предлагается разное, в том числе в виде самостоятельных устройств и модулей, предназначенных для канальных систем вентиляции.

Очиститель «Севеж» серии «Аэролайф»

Для примера, очиститель «Севеж» серии «Аэролайф» для средней по размерам комнаты стоит около 145 долларов. Конструктивно он удобен для монтажа сквозь стену. Представляет собой трубу с цилиндрическим пористым фильтром, внутри которой располагается УФ лампа. На облучаемую лампой поверхность фильтра нанесен ТiО2 (катализатор), воздух через устройство продувается вентилятором.

На рынке еще присутствуют системы приточной вентиляции с использованием комбинированных фильтров, в том числе фотокаталитических, которые имеют различную производительность, монтируются внутри или снаружи помещения, имеют отечественное или импортное происхождение. Это приточные установки «Сфера», Breeeth серия EcoAir BPC, PVU-350 (ПВУ-350). Их цены варьируются от 1200 до 2200 долларов. Не вдаваясь в описание можно сказать, что их конструкция действительно предназначена для очистки воздуха от выхлопных газов, удаления запахов и бактерий. Обращаем внимание, что эффективность этих приточных установок, как и описанных выше, мы не тестировали, а поэтому опираемся лишь на официальную информацию производителей.

«Сфера», Breeeth EcoAir BPC, PVU-350 (ПВУ-350)

Работы по улучшению фильтров очистки выхлопных газов продолжаются. Продолжается и поиск новых способов борьбы с этой проблемой. Как один из оригинальных путей решения этой проблемы предлагается высадка вдоль автострад специального вида растений, которые при соответствующем способе выращивания, «питаются» выхлопными газами и очищают воздух от них на 30-40%.

 
Поделитесь:
,  друзья тоже любят читать интересные статьи :)

Комментарии: (8)

DmKG

Сообщение #191 от 10.06.2012 15:46
Интересно, конечно, было бы посмотреть в работе фильтр от Аэролайф в составе приточной установки. Дорогое, правда, удовольствие, но если действительно будет эффект, то денег не сильно жалко. Во-первых, как обещает реклама, это действительно нейтрализация газов, а не просто устранения запахов, как в случае с угольными фильтрами. Во-вторых, на угольных фильтрах сильно большая потеря давления воздушного потока. Т.е. при том же вентиляторе производительность приточки повысится.

И еще, в копилку советов по борьбе с выхлопными газами. Давно не дает мне покоя одна мысль. А что если не фильтровать выхлопные газы совсем, а просто отключать приточку в те моменты, когда выхлопные газы обнаруживаются? Детекторы (датчики) разного рода газов есть в продаже и стоят, как я смотрел, сравнительно не дорого. Конечно, если у вас под окном постоянно стоят и коптят машины, то это не вариант. Но я все же думаю, что такое мало у кого. Сужу по своему двору. Бывает, что какая-нибудь сволочь, особенно зимой, прогревает свою машину или просто стоит с незаглушенным двигателем со всеми вытекающими последствиями...

Georgek

Сообщение #209 от 21.01.2013 20:24
Поскольку вышеупомянутые "сволочи" есть практически в каждом дворе, да и, вообще, в центре любого крупного города хватает выхлопных газов, для обитателей таких мест очистка воздуха от них становится задачей номер 1.
Описанные в статье приточные установки может и хороши, но у них помимо дороговизны есть и другие недостатки. Во-первых, немалый уровень шума, во-вторых, достаточно высокая цена расходных материалов, и, наконец, можно ли быть уверенным в том, что через год-два удастся приобрести специфические сменные фильтры для этих установок?
У меня в квартире установлен облучатель-рециркулятор ультрафиолетовый бактерицидный «ДЕЗАР-3» http-ссылка Работает с 07.2012 г. Цена на момент покупки составляла 7920р. В основе конструкции простой сменный фильтр от пыли и три бактерицидные безозоновые ультрафиолетовые лампы. Катализатора ТiО2 нет.
Ну, а идея состоит в следующем. На первом этапе собираюсь оснастить свою приточную систему еще одной, последней, ступенью очистки – ультрафиолетовой. Конструкция будет аналогична «ДЕЗАР-3», только без фильтров и вентиляторов, поскольку в системе они уже есть. УФ-лампы и пускорегулирующую арматуру уже приобрел (патрон G13 (6 шт.), ЭПРА 2х36 Вт PHILIPS, ЭПРА 1х36 Вт PHILIPS, лампа люмин. 90см 30Вт Ф 26 G13 бактерицидн. PHILIPS (3 шт.), клипсы d26 (ЛЛ-Т8) (6шт.)), цена вопроса на 15.11.2012 – 3364 р. Остается сделать подходящий корпус из оцинковки или алюминия и все это в нем смонтировать.
Второй этап – размещение в этом корпусе катализатора ТiО2. Здесь еще много вопросов. Непонятно, в каком виде он должен быть. Возможно ли его использование в виде порошка или он должен быть нанесен на какую-то пластину? Каков его ресурс? И т.д. Буду изучать вопрос. В порошковом виде его можно приобрести по умеренной цене, так же, как и активированный уголь. Кстати, спасибо DmKG за наводку по углю и, вообще, за идею угольного фильтра. Правда, приобрести уголь по указанному адресу не удалось – не было в наличии. Купил здесь http-ссылка Уголь активированный АР-В (фасовка 25кг) 2500руб. мешок. Но это уже другая тема…

DmKG

Сообщение #210 от 22.01.2013 07:54
Georgek, у вас очень интересный проект! Предлагаю разместить всю информацию и фотки по нему в отдельной статье, я помогу. Вы по подобию ДЕЗАР-3 получается делаете? А сейчас кстати, вы просто его включаете дома, или как используете? Хорошо бы посмотреть в живую фильтр Аэролайф, может какие-то идеи сразу взять оттуда, чтобы не топтаться по граблям.

Georgek

Сообщение #211 от 22.01.2013 14:29
Да, ультрафиолетовый очиститель будет по конструкции и размерам аналогичен «ДЕЗАР-3», с учетом особенностей интеграции его в приточную систему. А сейчас «ДЕЗАР-3» установлен в одной из комнат, включается ежедневно на протяжении примерно полутора лет. К сожалению, подсчитать количество убитых им микробов и вирусов не могу, нет подходящего калькулятора…
Что касается очистителя «Севеж» серии «Аэролайф», судя по описанию, вещь достаточно примитивная: УФ-лампа, вентилятор и собственно пылевой фильтр с нанесенным на поверхность катализатором ТiО2, но это уже вопрос технологии. Кстати, в ряде компактных установок уголь так же наносят на поверхность механических фильтров, но, думаю, такие технологии нам, самоделкиным, недоступны… Тут придется идти путем аналогичным примененному Вами, DmKG, при изготовлении угольного фильтра.
Информацию по проекту готов разместить. Есть немного фотографий, трехмерная модель основной части и кое- какие чертежи. Установка пока запущена не в полном объеме. Только вчера ночью подключил канальные нагреватели…

DmKG

Сообщение #212 от 25.01.2013 08:27
Georgek : А сейчас «ДЕЗАР-3» установлен в одной из комнат, включается ежедневно на протяжении примерно полутора лет. К сожалению, подсчитать количество убитых им микробов и вирусов не могу, нет подходящего калькулятора…
Вещь полезная! Но все же интересно, как по ощущениям, наверное пахнет как в медицинском кабинете? Вас это не смущает? :-)

Georgek

Сообщение #213 от 25.01.2013 14:28
Бактерицидная лампа Philips TUV TL-D 30W SLV производит коротковолновое ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) с пиковым значением на длине волны 253,7 нм (УФ-C), что оказывает бактерицидное действие. Стекло лампы TUV TL-D 30W SLV отфильтровывает озонообразующую спектральную линию с длиной волны 185 нм. Внутреннее защитное покрытие лампы TUV TL-D 30W SLV поддерживает полезное излучение УФ-C на постоянном уровне.
Согласно инструкции, в начале эксплуатации регистрируется предельно малое, в пределах ПДК, образование озона, которое практически исчезает после 100 часов работы. Что и наблюдалось на практике. Сейчас никакого запаха я не чувствую, воздух обычный. Но есть заметный недостаток - несколько шумновато, где-то на уровне среднего стационарного компа.

Вячеслав

Сообщение #257 от 02.07.2014 19:05
Здравствуйте, а где купить Tio2?

Дмитрий Федотов

Сообщение #294 от 02.03.2017 23:06
Пока на все случаи очистки воздуха применяем один прибор - озонатор sititek gl-3188. Может, потом еще что-то приобретем, но пока и этого достаточно.

Всего : 8, на странице: 8

Добавлять комментарии могут лишь зарегистрированные пользователи.
Если вы уже зарегистрированы, пожалуйста, авторизуйтесь.
Альтернативная авторизация:

Копирайт © 2010-2017 YOUVENT.RU
При использовании материалов сайта ссылка обязательна
О сайте | Эл. почта: youvent@yandex.ru