|
Мощный ультразвук является уникальным экологически чистым средством стимуляции физико-химических процессов современной технологии.
Ультразвуковые колебания частотой 20 000 - 60 000 Герц и интенсивностью свыше 0,1 Ватта / кв. см - МОЩНЫЙ УЛЬТРАЗВУК - могут вызывать необратимые изменения в среде распространения.
Мощный ультразвук является средством активного воздействия на протекание химических реакций, стимуляцию тепло-, массообменных процессов в веществах, на структуру твердых тел и процессы их контактного взаимодействия.
Возможность использования ультразвука в различных физико-химических технологических процессах зависит от явлений одной и той же природы, таких, как кавитация, акустические течения, эрозия поверхности твердого тела (при воздействии на гетерогенные системы жидкость - твердое тело) и т.д. Проведенные Центром Ультразвуковых Технологий исследования показали, что мощный ультразвук может быть эффективно использован в следующих областях:
- Горное дело, гидро- и пирометаллургия
- Нефтяная и газовая промышленность
- Традиционная и альтернативная энергетика
- Строительное и автодорожное дело
- Машиностроение, электро- и радиотехника
- Химическая технология и биотехнология
- Сельское хозяйство, пищевая и легкая промышленность
- Коммунальное хозяйство
- Технологии, связанные с защитой окружающей среды
В нефтяной и газовой промышленности мощный ультразвук может быть эффективно использован в следующих направлениях:
- Рекуперация нефтяных скважин, экстракция вязкой нефти
- Подготовка буровых растворов
- Процессы разделения в системе песок – тяжелая нефть
- Повышение жидкотекучести нефти
- Восстановление катализаторов, используемых при переработке нефти
- Низкотемпературный крекинг нефти и т.д.
- Интенсификация процессов гидрообессеривания нефтепродуктов
Иследования показали, что в процессах, связанных с защитой окружающей среды, мощный ультразвук может быть эффективно использован в следующих технологиях:
- Ультразвуковая интенсификация процессов очистки сточных, поверхностных и подземных вод
- Ультразвуковые методы рекуперации водозаборных скважин, подготовка питьевой воды
- Мощный ультразвук в процессах очистки загрязненных почв
- Ультразвуковые методы стимуляции процессов переработки вторичного сырья
Мощные ультразвуковые колебания могут быть применены для процессов очистки сточных вод и водоподготовки. Еще более значительные эффекты наблюдаются при комбинированном использовании нескольких физико-химических методов (ультразвук и ультрафиолет, ультразвук и озон и т.д.).
Так, в частности, использование ультразвука в процессах реагентной флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод, сточных и подземных вод, загрязненнных нефтепродуктами, тяжелыми металлами, позволит ускорить процессы очистки в 3 - 4 раза и увеличить ее глубину, сократить необходимые для размещения оборудования площади.
Разработка новых комбинированных физико-химических (ультразвуковых) процессов очистки подземных кислых рудных вод и переработки твердых промышленных отходов позволит ускорить процессы очистки в 3 - 5 раза и существенно увеличить ее глубину.
Ультразвуковые колебания могут стимулировать процессы переработки отходов птицефабрик, биологически активного ила при получении биогаза, электроэнергии, органических удобрений, применяемых для получения экологически чистых сельскохзяйственных продуктов.
Ультразвуковые методы могут быть эффективно использованы при разработке новых комбинированных физико-химических процессов очистки почв, загрязненных нефтепродуктами, стойкими органическими веществами и радионуклидами. Ультразвуковое воздействие дает возможность повысить эффективность отделения нефтепродуктов от песка, окалины.
В последние годы при строительстве и реконструкции различного рода станций нейтрализации и очистных сооружений широкое распространение получил гальванокоагуляционный способ очистки сточных вод от тяжёлых металлов, нефтепродуктов и других органических загрязнений.
Для реализации этого способа применяются проточные аппараты барабанного типа (гальванокоагуляторы), работающие в непрерывном режиме методом микроферритизации с использованием магнетита, получаемого электрохимическим путём непосредственно во вращающихся барабанах. В основе процесса лежит принцип работы короткозамкнутого гальванического элемента «железо-медь» или «железо-кокс», помещённого в очищаемый раствор.
Экспериментально выявленное существенное повышение активности наработанных в гальванокоагуляторе кристаллов при ультразвуковом воздействии позволило разработать новую технологию очистки значительных объёмов загрязнённых вод в специальных реакционных аппаратах. При этом гальванокоагулятор является практически наработчиком железосодержащего реагента, в основном, магнетита.
Эффективность новой технологии и данные, полученные в процессе обследования этого и подобных объектов, легли в основу разработки промышленного образца автономного сонохимического комплекса очистки загрязнённых вод, который легко вписывается в инфраструктуру участков мойки действующих предприятий, обеспечивая возможность повторного использования очищенной воды, что позволит не менее чем в 6÷8 раз снизить общее водопотребление. |