Исследование эффективности применения различных веществ для пылеподавления при перевалке гранулированной серы
Об авторах
- 1 — специалист по охране труда и экологии ООО «Стивидорно-судоходная компания» ▪ Orcid
- 2 — канд. техн. наук доцент Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid ▪ Scopus ▪ ResearcherID
- 3 — канд. техн. наук доцент Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II ▪ Orcid
- 4 — д-р техн. наук профессор Люблинский технологический университет ▪ Orcid
Аннотация
Статья посвящена проблеме пыления при перевалке гранулированной серы и существующим способам пылеподавления. Представлен анализ различных методов снижения пылевыделения на объектах хранения и транспортировки гранулированной серы. Отмечена необходимость применения специальных реагентов для повышения эффективности пылеподавления и повторной грануляции измельченной истиранием серы. Серная пыль, полученная с портового терминала при перевалке технической серы, проанализирована на гранулометрический состав. Представлены результаты экспериментальных исследований эффективности применения различных веществ для пылеподавления серы (алкилполигликозиды, силикат натрия, крахмал). Лабораторная установка представляла бункер, внутри которого помещался испытуемый образец пылящего материала. Образец подвергался аэродинамическому воздействию потоком воздуха с заданной скоростью. Пылемером-нефелометром с пробоотборной трубкой, выведенной в геометрический центр бункера, измерялись концентрации твердых взвешенных веществ. Эффективность средств пылеподавления определялась на основе сравнения значений концентраций, полученных на сухом и обработанном образцах. Для пылеподавления на объектах обращения с гранулированной серой предложено использовать состав на основе неионогенных ПАВ, представленных смесью олигомеров C12-14-алкилгликозидов (1-1,5 %), дополнительно содержащий смесь полисахаридов амилозы и амилопектина в виде крахмала растворимого (1-2,5 %) и воду. Пылеподавитель показал стабильно высокую эффективность пылеподавления как при измерении непосредственно сразу после орошения (98,3 %), так и по истечении выжидаемого времени (99,7 %). Разработанный состав обеспечивает повышение пылеподавляющей способности раствора и исключение возможности повторного пыления за счет образования на поверхности полимерной пленки, а также повторной грануляции измельченного истиранием продукта.
Ключевые слова:
сера
гранулированная сера
пыль
транспортирование
пересыпание
пылевыделение
пылеподавление
Литература
- Saleh T.A. Characterization, determination and elimination technologies for sulfur from petroleum: Toward cleaner fuel and a safe environment // Trends in Environmental Analytical Chemistry. 2020. Vol. 25. № e00080. DOI: 10.1016/j.teac.2020.e00080
- Rongrong Yang, Zhirong Wang, Juncheng Jiang et al. Cause analysis and prevention measures of fire and explosion caused by sulfur corrosion // Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 108. № 104342. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2019.104342
- Naiyan Zhang, Zhi Zhang, Zhenhua Rui et al. Comprehensive risk assessment of high sulfur-containing gas well // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2018. Vol. 170. P. 888-897. DOI: 10.1016/j.petrol.2018.07.016
- Shakhparonova T., Sobianina D., Karapetyan K. Development of a dissolution model of a vitreous phosphorus-containing fertilizer concerning interdiffusion applied for calculation of fertilizer doses // Research on Crops. 2021. Vol. 22. Iss. 2. P. 279-284. DOI: 10.31830/2348-7542.2021.069
- Камешков А.В., Кондрашева Н.К., Габдулхаков Р.Р., Рудко В.А. Сравнительная характеристика нефтяных коксующих добавок из различных видов нефтяного сырья // Цветные металлы. 2020. № 10. С. 35-42. DOI: 10.17580/tsm.2020.10.05
- Родионов В.А., Карпов Г.Н., Лейсле А.В. Методологический подход к оценке взрывопожароопасных свойств сульфидсодержащих полиметаллических руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. № 6-1. С. 198-213. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_61_0_198
- Dvoynikov M.V., Nutskova M.V., Blinov P.A. Developments Made in the Field of Drilling Fluids by Saint Petersburg Mining University // International Journal of Engineering. 2020. Vol. 33. Iss. 4. P. 702-711. DOI: 10.5829/IJE.2020.33.04A.22
- Ковалевский В.Н., Мысин А.В. Особенности функционирования трубчатых эластичных зарядов, применяемых при добыче блочного камня // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 1. С. 20-34. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_1_0_20
- Zhukovskiy Y.L., Batueva D.E., Buldysko A.D. et al. Fossil Energy in the Framework of Sustainable Development: Analysis of Prospects and Development of Forecast Scenarios // Energies. 2021. Vol. 14. Iss. 17. № 5268. DOI: 10.3390/en14175268
- Boikov A., Savelev R., Payor V., Potapov A. Universal Approach for DEM Parameters Calibration of Bulk Materials // Symmetry. 2021. Vol. 13. Iss. 6. № 1088. DOI: 10.3390/sym13061088
- Кантюков Р.Р., Запевалов Д.Н., Вагапов Р.К. Анализ применения и воздействия углекислотных сред на коррозионное состояние нефтегазовых объектов // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 578-586. DOI: 10.31897/PMI.2021.4.11
- Хужакулов А.Х. Использование серы в сельском хозяйстве Узбекистана и обучение требованиям безопасности // Проблемы науки. 2021. № 6 (65). С. 96-102. DOI: 10.24411/2413-2101-2021-10601
- Ivanov A.V., Smirnov Y.D., Lisay V.V., Borowski G. Issues of the Impact of Granulated Sulfur Transportation on the Environmental Components // Journal of Ecological Engineering. 2023. Vol. 24. Iss. 6. P. 86-97. DOI: 10.12911/22998993/162558
- Bazhin V., Masko O. Monitoring of the Behaviour and State of Nanoscale Particles in a Gas Cleaning System of an Ore-Thermal Furnace // Symmetry. 2022. Vol. 14. Iss. 5. № 923. DOI: 10.3390/sym14050923
- Зырянова О.В., Киреева Е.В., Абрамова А.Е. Разработка пылеподавительных составов для обеспечения экологической безопасности при ведении горных работ открытым способом // Экология и промышленность России. 2022. Т. 26. № 10. С. 22-28. DOI: 10.18412/1816-0395-2022-10-22-28
- Cong Zhang, Shuo Yuan, Ningning Zhang et al. Dust-suppression and cooling effects of spray system installed between hydraulic supports in fully mechanized coal-mining face // Building and Environment. 2021. Vol. 204. № 108106. DOI: 10.1016/j.buildenv.2021.108106
- Qun Zhou, Botao Qin. Coal dust suppression based on water mediums: A review of technologies and influencing factors // Fuel. 2021. Vol. 302. № 121196. DOI: 10.1016/j.fuel.2021.121196
- Chaohang Xu, Hetang Wang, Deming Wang et al. Improvement of Foaming Ability of Surfactant Solutions by Water-Soluble Polymers: Experiment and Molecular Dynamics Simulation // Polymers. 2020. Vol. 12. Iss. 3. № 571. DOI: 10.3390/polym12030571
- Hetang Wang, Xiaobin Wei, Yunhe Du, Deming Wang. Effect of water-soluble polymers on the performance of dust-suppression foams: Wettability, surface viscosity and stability // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2019. Vol. 568. P. 92-98. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2019.01.062
- Смирняков В.В., Родионов В.А., Смирнякова В.В., Орлов Ф.А. Влияние формы и размеров пылевых фракций на их распределение и накопление в горных выработках при изменении структуры воздушного потока // Записки Горного института. 2022. Т. 253. С. 71-81. DOI: 10.31897/PMI.2022.12
- Guang Xu, Yinping Chen, Jacques Eksteen, Jialin Xu. Surfactant-aided coal dust suppression: A review of evaluation methods and influencing factors // Science of the Total Environment. 2018. Vol. 639. P. 1060-1076. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.05.182
- Xiaobin Wei, Hetang Wang, Ying Xie, Yunhe Du. An experimental investigation on the effect of carboxymethyl cellulose on morphological characteristics of dust-suppression foam and its mechanism exploration // Process Safety and Environmental Protection. 2020. Vol. 135. P. 126-134. DOI: 10.1016/j.psep.2019.12.009
- Zidong Zhao, Ping Chang, Guang Xu et al. Comparison of the coal dust suppression performance of surfactants using static test and dynamic test // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 328. № 129633. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.129633
- Ping Chang, Zidong Zhao, Guang Xu et al. Evaluation of the coal dust suppression efficiency of different surfactants: A factorial experiment // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2020. Vol. 595. № 124686. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.124686
- Yen-Yi Lee, Chung-Shin Yuan, Po-Hsuan Yen et al. Suppression Efficiency for Dust from an Iron Ore Pile Using a Conventional Sprinkler and a Water Mist Generator // Aerosol and Air Quality Research. 2022. Vol. 22. Iss. 2. № 210320. DOI: 10.4209/aaqr.210320
- Huitian Peng, Wen Nie, Peng Cai et al. Development of a novel wind-assisted centralized spraying dedusting device for dust suppression in a fully mechanized mining face // Environmental Science and Pollution Research. 2019. Vol. 26. Iss. 4. P. 3292-3307. DOI: 10.1007/s11356-018-3264-8
- Friesen D.E., Radok A. Patent № CA 2640857 A1. Methods and compositions for coating sulfur blocks. Publ. 10.04.2009.
- Weagle G., Horvath T. Patent № CA 2645851 A1. Method and composition to form a flexible crust on a substrate. Publ. 04.06.2010.
- Кацубин А.В., Ковшов С.В., Ильяшенко И.С., Маринина В.М. Исследование органических составов для снижения аэротехногенной нагрузки от автомобильных дорог угольных разрезов // Безопасность труда в промышленности. 2020. № 1. C. 63-67. DOI: 10.24000/0409-2961-2020-1-63-67
- Winstanley R.A., Swartzlander M.W., Cooke T.W. Patent № US 5223165 A. Use of alkyl glycosides for dust suppression. Publ. 29.06.1993.
- van der Galiën M. Patent № NL 2011049 C2. Dust-suppressing composition and method there for. Publ. 05.01.2015.
- Beeksma W.J. Patent № NL 1027690 C2. Antidusting composition for treating dust-producing materials comprises alkyl glucoside, nonionic surfactant and water. Publ. 01.08.2006.
- Корнева М.В. Разработка и обоснование мероприятий по снижению концентрации тонкодисперсных фракций в пылевом аэрозоле угольных шахт: Автореф. дис. … канд. техн. наук. СПб: Санкт-Петербургский горный университет, 2020. 20 с.
- Иванов А.В., Смирнов Ю.Д., Чупин С.А. Разработка концепции инновационной лабораторной установки для исследования пылящих поверхностей // Записки Горного института. 2021. Т. 251. С. 757-766. DOI: 10.31897/PMI.2021.5.15
- Скоробогатько Д.С., Головков А.Н., Кудинова И.И., Куличкова С.И. К вопросу об экотоксичности и эффективности различных классов промышленных неионогенных ПАВ, используемых при очистке металлических поверхностей в процессе капиллярного контроля деталей авиационной техники (обзор) // Авиационные материалы и технологии. 2021. № 4 (65). С. 98-106. DOI: 10.18577/2713-0193-2021-0-4-98-106
- Нуреев Р.Р., Пашкевич М.А., Харько П.А. Оценка воздействия отходов обогащения медных руд на поверхностные и подземные воды // Геология и геофизика Юга России. 2022. Т. 12. № 4. С. 169-179. DOI: 10.46698/VNC.2022.37.95.013
- Можейко Ф.Ф., Шевчук В.В., Поткина Т.Н., Войтенко А.И. Применение неионогенных ПАВ в смеси с солями многовалентных металлов при флотации сильвинитовых руд // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2014. № 1. С. 113-117.
- Юсова А.А, Липатова И.М., Морыганов А.П. Влияние ПАВ на состояние крахмальных гидрогелей в условиях воздействия высоких напряжений сдвига // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 3. С. 449-453.
Похожие статьи
Оценка эффективности нейтрализации и очистки кислых вод от металлов золой при использовании альтернативного топлива из коммунальных отходов
2024 П. А. Харько, А. С. Данилов
Обоснование безопасной эксплуатации закрытого угольного склада по газовому фактору
2024 С. Г. Гендлер, А. Ю. Степанцова, М. М. Попов
Разработка оборудования и совершенствование технологии инерционного сгущения закладочных гидросмесей на финальных этапах транспортирования
2024 А. А. Волчихина, М. А. Васильева
Исправление к статье «Определение сопротивления электрической сети при расчете режимов с искажениями в напряжении»
2024 А. Н. Скамьин, В. С. Добуш, М. Х. Жопри