Иновацијата во отстранувањето прашина и филтрирањето на индустриските емисии се фокусира на материјалите за филтрирање и технологиите за контрола и одржување на уредите . Таа има за цел да ја подобри практичноста и ефикасноста на системите за собирање прашина.
Sommaire
Тековни трендови во иновациите во колектори за прашина и филтри за воздух
Иновации во далечинско одржување на системи за отстранување прашина и уреди за филтрирање:
Интеграцијата на сензорите и технологиите „интернет на нештата“ има за цел да обезбеди информации во реално време за однесувањето на системот за собирање прашина и да ги сподели овие информации помеѓу производителот и неговиот добавувач. На пример, модемските куфери обезбедуваат далечинско одржување на колекторот за прашина. Целта е да може во реално време или на барање да се споделат главните работни параметри на вшмукувачката инсталација помеѓу операторот и производителот (насипување на делта P, потрошувачка на енергија, историја на дефекти, број на работни часови, работа на различните подкомпоненти итн.). Овие решенија овозможуваат попрецизно следење на напредокот на инсталацијата и зголемување на нејзината доверливост , притоа намалувајќи ја потребата за патување од техничари за одржување.
Иновации во заштедата на енергија:
Прецизното контролирање на отпушувањето е пример. Компримираниот воздух е течност со значителна цена. Прецизната контрола помага да се намали потрошувачката на компримиран воздух. Откачувањето ќе започне токму кога е потребно (програмирано времетраење или разлика во притисокот). Ова го намалува бројот на операции за одтнување и, следствено, абењето и потрошувачката на медиумот за филтрирање. Дополнително, новата опрема за собирање прашина е дизајнирана да биде енергетски ефикасна. Така, имплементацијата на нови млазници за вбризгување на компримиран воздух на вентури во операциите за одтнување ја намалува потрошувачката на компримиран воздух за 20% до 40%, за идентичен ефект на отпушување.
Конечно, прецизното контролирање на протокот на вшмукување овозможува да се направат значителни заштеди. Всушност, моќта на вентилаторот е директно пропорционална со протокот на вшмукување. Затоа е важно да не се преголеми стапките на проток на вшмукување. Другите решенија се состојат од опремување на вентилаторот со конвертор на фреквенција и прилагодување на брзината на проток според барањата за вшмукување. На тој начин, конверторот на фреквенција ја прилагодува моќта на вшмукување според поставувањето на вакуум или брзина на проток или дури и според бројот на машини што треба да се вакумираат. Дејствувајќи на брзината на проток овозможува значително да се намали потрошувачката на вентилаторот, но и потрошувачката на греење кога вшмукуваниот воздух се испушта надвор.
Иновации во технологиите за филтрирање
Разновидноста на емисиите на честички од некоја активност е исполнета со иновација во употреба: адитивна филтрација. Ова вклучува серијализирање во колектор за прашина збир од специјализирани медиуми за филтрирање за да се сними целата прашина и VOC кои доаѓаат од индустриски процес (види: Dustomat 24, ePUR Box). На тој начин, на производителот му нудиме персонализирано и приспособливо решение. На пример, работата со композитни материјали , ласерско заварување или дури и 3D печатење… генерира емисии од различна природа и структура: и прашина, многу фини испарувања или дури и гасовити соединенија (VOCs, мириси, итн.).
Иновациите во материјалите и дизајнот на медиумот за филтрирање се фокусираат на нанотехнологијата и биомимичноста. Создаваме наноматеријали специјализирани за филтрирање на еден вид молекула (CO 2 CH 4 ), или напротив, способни да зафаќаат разновидност на честички емитирани од индустриски процес.
Фокусирајте се на иновативни материјали за откривање, филтрирање и неутрализирање на воздушни честички
Наноизработка на филтер од протеини од пченка
Развојот на еколошки материјали претставува авенија за иновации . Ова е начинот на кој медиумот за филтрирање беше нанофабрикуван од протеини од пченка. Овој филтер може да фати и 99,5% од честичките како сегашните HEPA филтри, но и формалдехид со стапка од 87%. Оваа последна изведба е супериорна од онаа на филтрите специјализирани за овој тип на токсични молекули. Механизмот за фаќање се потпира на способноста на функционалните групи на површината на протеинот да дејствуваат како пипалата што ги зграпчуваат молекулите. Предвидено е истовремено зафаќање на различни молекули на гас преку преуредување на аминокиселините на протеинот. Понатаму, бидејќи протеинот е хидрофобен, филтерот може да се користи во влажен воздух.
Неутрализација на токсични молекули
Една иновација се однесува на нано-изработка на повеќекомпонентно влакно кое интегрира фотокаталитички агенс во структурата на влакната. Ги уништува VOCs, мирисите и патогените микроорганизми, притоа избегнувајќи ослободување на секундарни загадувачи. Биомимичноста на структурата е слична на онаа на дијатомот за да се максимизира размената помеѓу воздухот и средството за прочистување. Оваа иновација може да ги замени филтрите со активен јаглен со намалено одржување и помала енергија на филтрација. Оваа иновација е патентирана од француската компанија Purenat.
Друг извор на иновации: површинска обработка на филтер ткаенини . Новата обвивка користи бакар прекурсор за да создаде проводна метално-органска структура. Ова ги трансформира токсичните гасови во неутрална материја: азот моноксид се претвора во нитрит и нитрат; и водород сулфид во бакар сулфат. Метално-органската структура интегрирана во памук или полиестер создава реактивен и повторно употреблив материјал . Обработката на површината овозможува да се креираат специфични обрасци и прецизно да се пополнат просторите помеѓу нишките од ткаенината. Овој материјал е отпорен на абење, кинење и стандардно перење. Може да се користи за паметни филтри , сензори за животна средина, лична заштитна опрема.
Иновации во фаќањето и откривањето на аеросол патогени.
Новите антиалергиски и антибактериски технологии се интегрирани во материјалите за да обезбедат поздрава животна средина . Од него во иднина може да се направат некои елементи од единиците за собирање прашина.
Ризиците од инфекција во болничките услови постојат и покрај ригорозните процедури за чистење и дезинфекција . За да се реши ова, пластичен материјал, акрилонитрил бутадиен стирен (или ABS), широко користен во болничката опрема (и капаци за автомобилски или апарати за домаќинство, телефонија, ИТ, во жица за 3D печатење), беше споен со хлорхексидин . Ова резултираше со нов материјал за површинска обработка способен да убие бактерии за 30 минути. Оваа иновација ги решава недостатоците на конвенционалните средства за дезинфекција , кои се шират низ воздухот и бегаат од површините при допир. Се планира овој нов материјал да се додаде при производството на пластиката.
Во истата насока, развиен е антимикробен, антифунгален и антивирусен површински третман базиран на хлорхексидин диглуконат за да се прилагоди на медиумот за филтрирање на пазарот. Оваа технологија беше тестирана на возови низ британската железничка мрежа пред да биде патентирана.
Конечно, иновацијата во површинската обвивка на медиумот за филтрирање има за цел да го унапреди биомострите од воздухот. Целта е да се открие и идентификува природата на бактериите и вирусите што е можно порано со нивно фаќање живи. Неопходен услов за рана идентификација на биолошки ризик. Додека HEPA филтрите се ефикасни во фаќањето на патогени, тие се неефикасни во нивното одржување во живот. Иновацијата се состои од композитна мембрана со течен слој дизајнирана да ја одржува одржливоста на заробените бактериски или вирусни примероци за лабораториско испитување.
Иновации во филтрирањето на изворот на индустриски емисии на CO2
Филтрирањето на емисиите на јаглерод диоксид во индустријата на изворот бара подобрување на материјалите за сепарација.
Si-CHA е кристална структура базирана на силика која создава рамномерно порозна мембрана која го одвојува јаглеродниот диоксид од метан или други поголеми молекули. Развојот на метод за синтеза на чиста Si-CHA мембрана ги зголемува перформансите на сепарација на CO2 додека троши помалку време и енергија за производство. Истражувањата продолжуваат да го индустријализираат овој процес.
Друга иновација користи пазарни мембрани за да ја подобри нивната селективност на CO2 . Оваа технологија на нано-изработка расте хидрофилни полимерни синџири пропустливи за CO2 на површината на мембраната. Ова ја зголемува селективноста на CO2 на мембраната на пазарот за 150 пати. Модифицираните мембрани остануваат исплатливи, и покрај дополнителните трошоци за наноизработка. Прво развиена за електрани , оваа нова мембранска технологија ќе биде оптимизирана и диверзифицирана на други полимери во партнерство со производителите за да ги задоволи нивните специфични потреби.
Текстилната иновација за филтрирање на CO2 од електраните има стапка на зафаќање од 80%. Го вклучува природниот ензим карбонска анхидраза во памучна ткаенина, така што ја забрзува реакцијата која ги трансформира водата и CO2 во бикарбонат . Воздухот потоа поминува низ филтерот со брзина од 4l/min, сè уште далеку од 10 милиони литри воздух што треба да се пречисти за една електрана. Но, бидејќи филтерот се произведува со традиционални методи на текстилната индустрија, индустриското зголемување е полесно и ќе биде предмет на следниот чекор. Тестовите за работа на филтерот по циклусите на перење, сушење и складирање исто така потврдија дека перформансите на филтерот се одржуваат.
Друг начин на иновација е 3D печатењето на филтри за CO2 , користејќи хидрогел кој го содржи ензимот карбонска анхидраза како основен материјал. Оваа технологија овозможи да се истисне 1D жица и 2D структура. Таа има за цел разновидност и забрзување во методот на дизајнирање на филтрите за CO2 . Производството на филтер со дијаметар помал од 2 cm за експериментот досега даде само стапка на фаќање од 24%; а по 1000 часа работа оваа стапка се намалува за половина. За да го зголемат, истражувачите размислуваат за редење модуларни елементи . Ова истражување е само во раните фази.
Друга технолошка иновација за зафаќање на CO2 вклучува користење на иновативен полимерен филтер кој содржи бакар. Овој филтер го претвора CO2 главно во натриум бикарбонат . Овој нов хибриден материјал е сорбент, механички силен и хемиски стабилен. Зафаќа 3 пати повеќе CO2 од сегашните техники за директно зафаќање воздух. Без оглед на стапката на концентрација на CO2 (природно до индустриско ниво), апсењето продолжува додека филтерот не се засити. Откако филтерот е заситен, проток на солена вода поминува низ филтерот и го трансформира CO2 во натриум бикарбонат. Вториот може да се испушти во морето без негативно влијание. Постоечките техники може да се користат и за: десорбирање на филтерот (проток на топла вода или пареа), обновување, компресирање и складирање на CO2 .
Индустријализација на нанотехнологиите против прашина во површинскиот третман
Технологиите отпорни на прашина постојат долго време. Сепак, тие не отидоа подалеку од фазата на истражување бидејќи нивната преносливост до индустриски размери се покажа премногу тешка. Новите производствени концепти ја надминаа оваа пречка. Нано-заглавувањето и нано-печатењето ја модернизираат техниката на печатење весници од 19 век . Тие депонираат нанометриски пирамидални структури кои го спречуваат лепењето на прашината. Оваа иновација овозможува да се направат многу видови материјали отпорни на прашина. Сега се замисливи идни апликации на индустриски уреди; особено на внатрешните површини на елементите на системот за собирање прашина и на надворешните површини на уредите.
