1. METODE SI PROCESE DE
DEPOLUARE
DOBRESCU FRĂGUŢA

2. METODE SI PROCESE DE
DEPOLUARE
 “Intr-o secţie de fabricare a vopselurilor luminescente pe baza de
sulfura de cadmiu s-a împrăştiat o cantitate de 100 kg produs sub
forma de particule fine, în condiţiile nefuncţionării instalaţiei de
purificare a aerului.
 Se cere:
 - Precizaţi căile de identificare a poluantului, modul de purificare
a aerului si modul de desprăfuire.
 La dispoziţie există un detergent comercial precum si
stearoil -2- lactilat de sodiu, cu formula structurală:
C17H35- COO- CH- COO- Na+
‌
CH3
Care dintre aceşti detergenţi este mai util?”

3.  CADMIUL (Cd) a generat boala Itai - Itai, care a făcut în Toyama (Japonia) peste
200 de victime. Limitele admise se depăşesc frecvent. Bioacumularea este
puternică. Organul afectat în principal la om este rinichiul.
 O sursă de contaminare a apei sunt ţevile de zinc în care se găseşte ca impuritate
cadmiu. Este şi el suspectat pentru posibile efecte cancerigene.
 cadmiul lipseşte în organism la naştere, dar se acumulează cu vârsta la persoanele,
care conform genului lor de activitate profesionala sunt supuse influentei lui,
atingând maximul la vârsta medie 20-30 ani.
 Conţinutul total de cadmiu in organism este legat de pătrunderea lui din hrană, apă
si alte surse ale mediului ambiant. Cadmiul se acumulează preponderent in rinichi si
în cantităţi mai mici în ficat şi alte organe.
Doctorul american Karrol a depistat dependenţa directă între conţinutul cadmiului în
atmosferă şi frecvenţa mortalităţii din cauza patologiilor cardio-vasculare.
 Deoarece cadmiul se acumulează în organe şi posedă o perioadă destul de lungă de
semieliminare (10 -30 ani), folosirea cantităţilor neînsemnate de peşte îmbibat cu
cadmiu intr-o perioadă mare de timp poate duce la unele sau alte forme de
intoxicare cu cadmiu. În rezultat standardele reglatoare limitează folosirea peştelui
cu conţinut al cadmiului Cd>0,5 mg/kg masa uscata. Aceasta la rândul ei
atenţionează ca ficatul si alte organe a peştilor nu sunt bune pentru consum.

4.  1. CADMIUL (Cd) a generat boala Itai - Itai, care a făcut în Toyama
(Japonia) peste 200 de victime. Limitele admise se depăşesc frecvent.
Bioacumularea este puternică. Organul afectat în principal la om este rinichiul.
O sursă de contaminare a apei sunt ţevile de zinc în care se găseşte ca
impuritate cadmiu.
 Este suspectat pentru posibile efecte cancerigene.
 Are o puternică acţiune toxică asupra organismelor vii.
 Cd pătrunde in organism prin hrana si prin suprafaţa corpului si se acumulează
selectiv in diferite ţesuturi, unde se leagă parţial de moleculele proteice.
 Cadmiul lipseşte în organism la naştere, dar se acumulează cu vârsta la
persoanele, care conform genului lor de activitate profesionala nu sunt supuse
influentei lui, atingând maximul la vârsta medie 20-30 ani. Conţinutul total de
cadmiu in organism este legat de pătrunderea lui din hrană, apă si alte surse
ale mediului ambiant.
 Cadmiul se acumulează preponderent in rinichi si în cantităţi mai mici în ficat
şi alte organe.
Doctorul american Karrol a depistat dependenţa directă între conţinutul
cadmiului în atmosferă şi frecvenţa mortalităţii din cauza patologiilor cardio-
vasculare. Deoarece cadmiul se acumulează în organe şi posedă o perioadă
destul de lungă de semieliminare (10 -30 ani), folosirea cantităţilor
neînsemnate de peşte îmbibat cu cadmiu intr-o perioadă mare de timp poate
duce la unele sau alte forme de intoxicare cu cadmiu.
 Ficatul si alte organe a peştilor nu sunt bune pentru consum.

5.  SULFURA DE CADMIU(CdS), apare rareori in natura
(greenockita), dar se obţine uşor , sub forma unui precipitat
galben intens, prin introducere de H2S in soluţia unei sari de
cadmiu, la cald:
CdCl2 + H2S → Cd S+ 2HCl
CdO + H2S → CdS + H2O
 Sulfura de cadmiu are reţeaua blendei; prin calcinare in
absenta oxigenului, dobândeşte reţeaua wurtzitei. In natura,
sulfura de cadmiu insoteste adesea sulfura de zinc
 Sulfura de cadmiu se utilizează ca pigment de culoare
galbena in pictura cu ulei
 Este un galben strălucitor, un galben auriu. Este un pigment
de origine anorganică (mineral şi sintetic). Este un pigment
galben artificial creat de chimistul german Friedrich
Stromeyer în 1817, introdus în pictură în 1829 fiind utilizat
şi în prezent şi disponibil în comerţ din 1835.
 Are o foarte mare putere de acoperire şi permanenţă
(durabilitate) bună

6. 3. REACŢII DE IDENTIFICARE A POLUANTULUI(C dS)- REACŢIILE
DE IDENTIFICARE PENTRU IONUL DE CADMIU Cd2+
3 A. REACŢII PE CALE USCATA
 Pe cărbune sărurile de cadmiu se reduc la cadmiu metalic, care se volatilizează (p.f. 760 0C), iar in contact cu
cu oxigenul din aer arde formând o aureola bruna de oxid de cadmiu, CdO.
3.B. REACŢII PE CALE UMEDA
 - Hidroxizii alcalini, NaOH, KOH formează un precipitat alb, gelatinos, care nu este caracteristic, de hidroxid
de cadmiu, Cd(OH)2, insolubil in exces de reactiv(deosebire de zinc);
 Cd 2+ +2OH- = Cd(OH)2.
 - Hidroxidul de amoniu NH4OH precipita hidroxidul de cadmiu care se dizolva insa uşor in exces de reactiv,
formând hidroxidul hexaminei [Cd(NH3)6](OH)2, incolor, solubil in apa.
 - Cianurile alcaline, KCN, NaCN formează la început un precipitat alb, gelatinos, de cianura de cadmiu; Cd 2+
+2CN-= Cd(CN)2, care se dizolva foarte uşor in exces de reactiv, formând sarea complexa tetraciano-cadmiul de potasiu
K2[Cd (CN)4], incolor.
 - Difenil-carbazida CC(NH•NH•C6H5)2 (1% in alcool). Pe o hârtie de filtru se pune o picătura de reactiv, se
usucă, se pune o picătura din soluţia de cadmiu si se tine la gura unei sticle de amoniac concentrat. Apare o coloraţie
albastru-violeta, datorita colorantului absorbit de hidroxid de cadmiu format prin acţiunea amoniacului.
 - Tetraciano-mercuriatul de amoniu( tetrarodano-mercuriatul de amoniu) (NH 4)2 [Hg(SCN)4], obţinut prin
dizolvarea a 6,6 g NH4SCN si 6 g HgCl2 in10 ml de apa, da o reacţie sensibila la microscop, caracteristica: pe o lama de
sticla se pune o picătura din soluţia neutra(sau acidulata cu acid acetic) a sării de cadmiu, apoi se adaugă o picătura de
reactiv. Se formează un precipitat cristalin, incolor, de tetrarodano-mercuriat de cadmiu Cd[Hg(SCN) 4].
 Cd 2+ + [Hg(SCN)4]2- = Cd[Hg(SCN)4] Cu aceasta reacţie se poate identifica Cd intr-o picătură.
 - Reacţia cu piridina(Gh. Spacu) este destul de sensibila si se poate efectua pe o lama de microscop. Se pune o
picătura din soluţia de cadmiu , o picătura de piridina C5H5N (10% in apa) si se adaugă un cristal de KSCN sau
NH4SCN; se formează un precipitat alb, cristalin , de sulfocianura de tetrapiridina de cadmiu [CdPy 4](SCN)2, solubila in
acizi si in amoniac
 .

7. . DETERMINAREA CATIONULUI Cd2+ CU AJUTORUL REACTIVILOR
ORGANICI
 Metoda dozării cu reactivi organici prezintă următoarele
avantaje mai importante:
 - sensibilitate mare(servind la dozări
microanalitice);
 - specificitate înaintata (evitându-se astfel o serie de
separări, care duc la erori si pierdere de timp.)
 - rapiditate in obţinerea rezultatului(de multe ori
rezultatul analizei condiţionând conducerea procesului
tehnologic);
 - preţ de cost redus( datorita cantităţilor mici de Fig. 1.
substanţa luate in lucru si timpului redus).
 - Mercapto-benzotiazolul C7H5NS2 serveşte la
dozarea ionilor: Cu2+, Cd2+, Pb2+, Bi3+, etc. (fig. 1.)
 Antranilatul de sodiu H2N-C6H4_-_COONa, in soluţie
apoasa reacţionează cu ionii de plumb, cupru, cadmiu,
mangan, etc., formând complecşi de forma: (fig. 2. ) Fig. 2.
 Precipitatul voluminos obţinut se filtrează si se spală uşor
prin calcinare, obţinându-se oxidul metalului respectiv.

8.  - Cadmiul reacţionează cu ditizona
(difeniltiocarbazona) in CCl4 , formând
un complex intern (ditizonatul de
cadmiu) cu o modificare de culoare de
la verde la roşu (fig.1) Fig. 1.
 Cadmiul reacţionează cu acidul α-
chinolin-carboxilic( acid chinaldinic)
conducând la formarea unui precipitat
alb cristalin de chinaldinat de Fig. 2.
cadmiu(fig. 2)
 De asemenea , cadmiul reacţionează cu
tioanilida, formând un complex intern,
cu structura(fig. 3)
Fig. 3.

9. COMPLEXAREA
 Complexometria (sau chelatometria) se bazează pe formarea unor complecşi ai metalelor cu
acizi policarboxilici sau poliamine şi este o metodă perfecţionată după 1940. În timpul
adăugării titrantului în soluţia de probă se formează un complex stoechiometric solubil şi
nedisociat.
 Reacţiile de complexare sunt foarte utilizate în analiza cantitativa pentru determinarea
ionilor. În analiza volumetrica se selecţionează acele r eacţii de complexare pentru care
echilibrele de formare ale complecşilor decurg practic total si pentru care se pot găsi
posibilitati de indicare a momentului de echivalenta. Titrarea complexometrică, în funcţie
de agenţii complexaţi, cuprinde:
 - metode care utilizează reacţii cu formarea complecşilor in trepte
 - metode care utilizează reacţii cu formare de complecşi chelati
 Complexonii sunt acizi amino-policarboxilici şi formează cu majoritatea cationilor săruri
stabile, numite complexonati. Majoritatea complexonatilor sunt incolori. În prezent se
cunoaşte un nume foarte mare de complexoni, dar cel mai utilizat dintre ei este complexon
III, notat prescurtat EDT.
 Denumirile comerciale ale complexonului III sunt Versen, versenat de sodiu, chelaton,
triton B. Acesta formează cu ionii metalici divalenti, trivalenţi si tetravalenţi complexonati
solubili si stabili.
 Indicarea momentului de echivalenta se face chimic (vizual) si fizico chimic (instrumental).
Dintre indicatori, substanţe chimice, se recunosc o serie de coloranţi organici, care
formează complecşi coloraţi cu ionii metalici, dar culoarea complexului este diferita de cea
a indicatorului liber. Aceşti indicatori se numesc indicatori metalici sau indicatori
metalocromici. Cei mai utilizaţi indicatori metalici sunt negru eriocrom T, sarea de sodiu, a
acidului (-2-hidroxi-1-naftilazo-6-nitro-2-naftol-4-sulfonic(I) si Murexidul, sarea de
amoniu a acidului purpuric (II)

10. Principiul metodelor de titrare complexometrică
 Titrările complexometrice se pot realiza direct, indirect, prin substituţie si prin
retitrare. Majoritatea determinărilor se efectuează prin metoda directa, care consta in
titrarea cationilor cu o soluţie standard de complexon. Mediul soluţiei este, de
obicei, bazic atât pentru a se realiza virajul indicatorilor.
 În cazul metodei directe de titrare, în paharul de analiza se afla cationul ce urmează
sa fie determinat, la care se adaugă puţin amestec solid indicator clorura de sodiu, se
reglează pH-ul si apoi se titrează.
 De exemplu, la determinarea ionului de Cd2+, după diluarea soluţiei se adaugă un
vârf de spatula din amestecul ce conţine negru eriocrom T şi câţiva dintr-o soluţie
tampon amoniac-clorura de amoniu cu pH = 10.00. Cadmiul va reacţiona cu
indicatorul formând complexul colorat roşu. Se titrează cu soluţie de complexon III.
Ionii liberi de Cd reacţionează cu complexonul formând complexonatul de cadmiu
stabil. In apropierea punctului de echivalenta, când practic toţi ionii de cadmiu liberi
din soluţie au fost consumaţi, excesul de complexon va reacţiona cu ionul de
cadmiu din complexul cu indicatorul, deoarece stabilitatea complexonatului de
magneziu este mai mare decât a complexului magneziu-indicator. In felul acesta
culoarea se schimba de la roşu la albastru, realizându-se virajul. In momentul
schimbării culorii se opreşte titrarea
 . . Negru Eriocrom T este un colorant cu formula şi structura următoare: C 20H12O7N3S
si virează in prezenta ionului de Cd 2+ de la roşu la albastru.

11. DETERGENTI UTILIZATI PENTRU ELIMINAREA SULFURII
DE CADMIU PRIN SPALARE
 Efectul de curatare al unui detergent este dat de suma efectelor partiale ale
componentelor, fiecare contribuind fizic si/sau chimic în proces. Actiunea acestora
reduce energia mecanica si tehnica necesare procesului de curatare.
 Surfactantii constituie grupul cel mai important de componente dintr-un
detergent.
 Surfactant este un termen folosit pentru a descrie întreaga clasa a agentilor
superficiali activi sau agentilor activi de suprafata, incluzând agentii de udare,
agentii de emulsionare si componentele cu proprietati detergente.
 Surfactantii sunt substante cu molecula relativ mare având structura
amfipatica. Molecula unui surfactant este asimetrica, fiind compusa din doua parti:
 - o parte nepolara constituita dintr-un radical hidrocarbonat, parte insolubila în apa
si lichide polare, dar solubila în lichide nepolare si de aceea numita parte hidrofoba
sau lipofila;
- o parte polara ionizabila sau neionizabila, solubila în apa si lichide polare si
insolubila în lichide nepolare si de aceea numita parte hidrofila sau lipofoba.
 Datorita afinitatii pe care o au astfel de molecule pentru faze diferite, ele se numesc
molecule amfipatice sau molecule amfifile.

12.  Raportul mărimii celor HLB Aplicaţiile
2 parţi hidrofob/hidrofil surfactantilor
este exprimat cantitativ
1-3,5 antispumanţi
prin balanţa hidrofil-
lipofila (HLB), ale cărei
3,5-8 Emulgatori pentru
valori constituie emulsiile de tip apa-
criteriul de selectare a ulei
acestor compuşi pentru 7-9 Agenţi de udare si
diferite utilizări. dispersare
 HLB este un 8-16 Emulgatori pentru
emulsiile de tip ulei in
parametru arbitrar cu apa
valori cuprinse intre 1- 13-16 detergenţi
40, vezi tabelul de mai
jos:
15-40 solubilizatori

13. Clasificare
 După structura lor, detergenţii pot fi:
 anionici;
 cationici;
 neionici.
 amfolitici

14. Detergenţi anionici
 Compuşi cu catenă liniară de tip alchilic (nu au nucleu
benzenic), care conţine 12-18 atomi de carbon în
moleculă sau pot avea catenă aril-alchilică, cu 8-12
atomi de carbon în moleculă, care are ca grupare
polară o grupare sulfonică.
 , a) Alchilsulfatii - ROSO3Me
 In alchilsulfati sulful este legat de carbon prin
intermediul atomului de oxigen
 Din punct de vedere a capacitaţii de spălare,
alchilsulfatii primari sunt mai valoroşi decât alchilsulfatii
secundari. Capacitatea maxima de spălare pentru
alchilsulfatii primari se atinge la 12-16 atomi , iar pentru
alchilsulfatii secundari la 15-18 atomi de carbon.
Capacitatea de spălare a alchilsulfonatilor secundari
scade cu cat gruparea sulfat se găseşte mai la mijlocul
catenei.
 Cea mai mare capacitate de spălare o are
pentadecilsulfatul de sodiu, •n=10-
 CH3-(CH2)13-CH2-OSO3Na 16
 HLB=[38,7-(17x 0,475)]+7=37,625
 Pentru lauril sulfat de sodiu(C11H23O4S Na, cu
formula :
 CH3-(CH2)10-OSO3-Na+, HLB=[38,7-(11x 0,475)]+ 7 =
40,475
 Lauratul de sodiu (C12H23O2Na), cu
formula:CH3-(CH2)10-COO- Na+ are HLB=[19,1-
(11.0,4750]+ 7=20,875

15.  b) Alchilsulfonatii –
RSO3Me
 Au atomul de sulf
legat direct de atomul
de carbon al catenei
principale. Pentru n=10-16 - sare de natriu a
acidului alchilsulfonic
catene lungi (C12- C18)
este o buna activitate
de spălare. Cele mai
bune combinaţii de
acest tip au grupa
n=6-10 - sare de natriu a
sulfonica spre interiorul acidului
catenei( alchilsulfati alchil-aril sulfonic; acolada
secundari). reprezintă un nucleu
benzenic.

16. . Calcularea HLB pentru stearoil-2 – lactilatul de
sodiu
 . Calcularea HLB pentru stearoil-2 – lactilatul de sodiu,
cu formula structurala:
 C17H35- COO- CH- COO- Na+‌
 ‌ │‌‌
 CH3

 Stearoil-2 lactilatul de sodiu este un surfactant ionic
alimentar (cod european E481) folosit in cantitate de 2-10
g/kg produs, in funcţie de tipul produsului alimentar.
 HLB = [Σ(contribuţia gr. hidrofile)- Σ(contribuţia gr. hidrofobe)]+7
 Înlocuind, obţinem:
 HLB = [(19,1+2,4) - (17•0,475)]+7 = 20,425
 Cred ca pentru a îndepărta sulfura de cadmiu de pe
suprafeţe putem folosi detergenţi cu HLB intre 13-16 dar
si solubilizatori cu HLB intre 15-40.

17.  Detergenţi cationici
 Compuşi cu catenă liniară de tip
alchilic, cu număr de atomi de carbon
între 12 şi 18, care are ca grupare
polară o grupare cvaternară de amoniu
 Detergenţi neionici
 Compuşi cu catenă liniară de lungime
variabilă de tip alchilic şi care au ca
grupare polară grupa etoxi şi o grupare •n=10-16 - clorură de
hidroxil terminală. alchil
 Pentru a calcula HLB, conform relaţiei •trimetil amoniu
corespunzătoare surfactantilor neionici:
 HLB=20(1-M0/M), unde:
 M0 =masa grupei hidrofobe (in cazul
nostru radicalul dodecil C12H25
 M= masa moleculara a surfactantului
 Valorile HLB sunt cu atat mai mari cu
cat nr gruparilor etoxi(oxietilenice este •n=10-12; acolada
mai mare) reprezintă
•gruparea etoxi

18. DEPOLUAREA SUPRAFEŢELOR DE PULBERI
Poluantul - CdS
Decontaminare primara prin aspiraţie
(aspiratoare)
Control cantitativ analitic(reacţii de identificare)
Decontaminare secundara prin aspiraţie
Control cantitativ analitic
Spălare cu detergenţi
Control cantitativ
Complexare

19. Masuri de protecţie in cazul accidentelor chimice
 În cazul unor scurgeri accidentale se va evacua tot personalul care nu participa la operaţiile de
intervenţie. Personalul rămas trebuie să poarte echipament complet de protecţie şi aparate izolante
autonome de protecţie respiratorie în cazul în care concentraţia de pulberi este mare şi nu este suficientă
masca cu cartuş În zona afectată se va asigura o ventilaţie generală sau locală pentru a păstra nivelul
noxelor între limitele admise.
 Protecţia respiraţiei : În cazul formării de praf utilizaţi aparatul de filtrare cu tipul filtrului P1
conform DIN EN 143.
 Protecţia mâinilor : Mănuşi de protecţie din piele, schimbaţi mănuşile contaminate sau deteriorate.
 Protecţia ochilor : Ochelari de protecţie cu protecţii laterale sau ochelari de protecţie cu garnitură
etanşă
 Protecţia pielii : Îmbrăcăminte de lucru care acoperă pielea, iar în cazul producerii puternice de
praf salopetă de protecţie contra prafului
 Măsuri igienice : Spălaţi-vă bine pe mâini, pe braţe şi pe faţă după manipularea produselor
chimice, înainte de a mânca, de a fuma şi de a folosi toaleta, precum şi la terminarea programului de
lucru. A se folosi tehnicile adecvate pentru a îndepărta îmbrăcămintea potenţial contaminată. Spălaţi
îmbrăcămintea contaminată înainte de reutilizare. Aveţi grijă ca instalaţiile pentru spălarea ochilor şi
duşurile de siguranţă să fie aproape de locul de muncă.
 Proceduri de monitorizare recomandate: Dacă acest produs conţine ingrediente cu limite de
expunere, poate apărea necesitatea monitorizării personale, a atmosferei la locul de muncă sau biologice
în vederea determinării eficacităţii aerisirii sau a altor măsuri de control şi / sau necesităţii utilizării
echipamentelor de protecţie respiratorie. Se va lua în considerare Standardul European EN 689 pentru
metodele de evaluare a expunerii prin inhalare de agenţi chimici şi ghidurile naţionale pentru metodele de
determinare a substanţelor periculoase.

20. DECONTAMINAREA SUPRAFETELOR PRIN
ASPIRARE
 Aspiratoare industriale cu vacuum
pentru extracţia prafurilor generale ,
otrăvitoare, carcinogene
 Domenii de aplicare: Curăţirea
pardoselilor in fabrici
 Curatiri pe suprafeţe întinse
 Aspiraţia mediilor lichide din mai
multe locuri si transportul lichidelor la
locurile de descărcare
 Aspirarea aşchiilor ( de la maşinile
destinate prelucrărilor mecanice)  Aspiratoare industriale cu vacuum
 Curatirea maşinilor si utilajelor pentru substanţe extrem de dificile
 Curatiri prin utilizarea separatoarelor cum sunt: acizii, alcalinele, mercurul,
umede ( medii in care se produc substanţe periculoase si explozive
scântei)
 Aspirarea prafului de aluminiu
 Extragerea si înlăturarea de
substanţe periculoase ( reziduuri de
azbest , materiale explozive

21. •Aspirator vacuumat cu separator
•umed pentru reţinerea materialelor uscate, umede,
fierbinţi, fumegande si (sau) explozive in lichide -
disponibil in 2 variante
aspirator profesional | professional vacuum cleaner
Aspirator electric Bb306
Unitate de aspiraţie
Aspirator pneumatic Ab216
multifuncionala
Multifuncţional si excelent
pentru Unealta pentru aspiraţie
aspirarea prafului Container basculant
Capacitate mare de aspirare
Curatirea manuala a filtrului
Dubla opţiune filtru HEPA

22. TIPURI DE INSTALAŢII DE EPURARE A AERULUI
 Indepartarea particulelor din atmosfera poluata- proces denumit
desprafuire- este metoda cea mai raspandita in domeniul controlului
poluarii atmosferice.
 Se cunosc cateva grupe de dispozitive pentru depoluarea atmosferei
cu continut de particule prin desprafuire- dispozitive care difera mult in
complexitate, eficacitate si cost. Ele se aleg tinandu-se seama de curentul
de gaz ce trebuie purificat, de natura si marimea particulei.
 Desprafuirea este procesul de separare a particulelor solide dint-un
curent de aer sau gaze, care este incarcat cu praf , fum, aerosoli, etc.
 Desprafuirea se efectueaza in urmatoarele scopuri: desprafuirea aerului
de la utilaje locale, prin absorbtie, inainte de a-l evacua in atmosfera, fie
pentru a reduce gradul de poluare al aerului cu praf , fie pentru a recupera
produse valoroase(pulberi metalifere,etc.), fie pentru a usura unele
procese tehnologice.
 Purificarea aerului prin desprafuire se face cu ajutorul unor instalatii de
desprafuire care se bazeaza pe procese sau tehnologii de separare, cele
mai adecvate pentru diferite domenii granulometrice ale particulelor de
praf.

23.  Instalatiile de desprafuire
sunt compuse din
urmatoarele componente
principale: una sau mai
multe guri de captare prin
aspiratie a prafului cu
ajutorul unui curent de
aer , o retea de conducte
 fig. 1.Shema unei instalatii de
pentru transportul aerului desprafuire
incarcat cu praf , un  1-gura de aspiratie a prafului de la
utilaje producatoare de praf;
aparat de desprafuire, un  2-clapete de reglare; 3 – conducte de
aspiratie si de transport al aerului
ventilator, dupa cum se incarcat de praf;
observa in fig1.  4- filtru umed; 5-ventilator centrifug;
6-motor electric;

24.  Instalaţiile pentru epurarea aerului si gazelor se clasifică în mod curent
după două criterii:
 după natura forţelor care determină separarea particulelor de praf
(forţe de inerţie, electrostatice etc.) si
 după sistemul de reţinere si evacuare a prafului din agregatul de
epurare.
 În funcţie de natura forţelor care determină separarea particulelor de
praf se disting următoarele tipuri de agregate de epurare:
 camere de depunere;
 cicloane;
 separatoare mecanice centrifugale;
 filtre cu umplutură;
 filtre cu ţesătură;
 filtre electrostatice;
 scrubere;
 epuratoare ultrasonice.
 Ciclonul a fost introdus ca element de epurare a gazelor de furnal abia
în anul 1935. Prin introducerea noilor procedee de desprăfuire
procedeele vechi, clasice, nu au devenit însă inutile, acestea fiind
perfecţionate în cursul anilor.
 Prezentarea principalelor agregate de desprăfuire se face în
continuare în special în ordinea crescătoare a gradului de epurare:

25. 1. CAMERE DE DEPUNERE
 Separatorul de praf cel mai simplu este constituit dintr-o
cameră cu o secţiune mult mai mare decât a conductei prin
care sunt aduse gazele. Datorită cresterii secţiunii, viteza
gazelor scade foarte mult, iar praful în suspensie se depune
pe fundul camerei (v. Fig.2)
 Camerele de depunere a prafului sunt eficiente pentru
separarea din fluxul de aer sau gaze a prafului de dimensiuni
mari. Într-o cameră de depunere particulele sunt supuse
acţiunii a două forţe: gravitaţie care le atrage spre fundul
camerei cu viteza vc si deplasarea curentului de aer care le
antrenează cu viteza v0. Fig. 2 Prezentarea schematică a
 Pentru îmbunătăţirea gradului de reţinere a prafului modului de funcţionare a
 s-au realizat camere de depunere de tip labirint, în care are
loc schimbarea direcţiei de miscare a aerului datorită montării camerelor de depunere
unor sicane.(V fig. 3 )
 Praful cade de pe sicane si este captat in fundul camerei, de
unde este evacuat cu ajutorul unui ransportator.
Dimensionarea camerei se face astfel incat viteza aerului sa
nu depaseasca 0,3-0,4m/s.
 Randamentul(gradul )de desprafuire la aceste camere nu
depaseste70%, restul de particule de praf fiind captate cu alte
mijloace de desprafuire.
 Camerele de depunere sunt eficiente pentru separarea
particulelor de praf cu dimensiuni mari.
În fig. 3 este prezentată schema unei
emenea camere de depunere cu sicane
verticale.

26. 2. ÎNDEPĂRTAREA INERŢIALĂ - CICLOANELE
 În calculul cicloanelor un element nesigur îl constituie
masa specifică a particulelor separate care face ca
forţa centrifugă de separare să varieze în limite largi.
În legătură cu aceasta, pe o bază mixtă teoretică-
experimnetală s-au dezvoltat câteva tipuri de cicloane,
urmărindu-se realizarea unei eficienţe cât mai ridicate
si o funcţionare sigură.
 Cand un curent de gaz este centrifugat cu ajutorul
unui ventilator centrifugal , particulele din gaz pot fi
separate pe un perete separator, deoarece in curentul
circular particula este fortata sa se separe in afara
curentului de gaz prin forte centrifugale. Fig. 5.- Aparat de desprafuire prin inertie
 Utilajul folosit in acest caz se numeste ciclon
centrifugal uscat.
 Utilajul folosit in acest caz se numeste ciclon
centrifugal uscat.
 Desprafuirea prin inrertie(sau prin impact)- fig.5. –se
efectueaza in separator de praf de constructie
speciala , in care aerul incarcat cu praf este introdus
cu viteza mare cand, intalnind in drum anumite
obstacole, este constrans sa-si schimbe directia
initiala cu 150%. Din cauza inertiei (la schimbarea
directiei ) particulele de praf nu mai raman suspendate
la intoarcere , ci cad si se depun in partea de jos a Fig..6 – Secţiune printr-un multiciclon: 1 –
aparatului. element multiciclon; 2 –Ţeava de evacuare; 3 –
 Instalatiile cu camere de depunere se folosesc la rozeta de ghidare; 4 – buncăr colector de praf; 5 –
masa de etansare.
curatarea grosiera a aerului.

27. 4. ELECTROFILTRELE
 Încă de la începutul secolului trecut oamenii de stiinţă au
observat că un corp electrizat atrage particule de praf (M.
Vohlfeld si C. S. Rafinesque). În anul 1884 O. J. Lodge încerca
să desprofuiască gazele evacuate de la instalaţiile pentru
elaborarea plumbului cu ajutorul unei masini electrostatice.
 Purificarea electrică poate fi efectuată la temperaturi ridicate si
în prezenţa de medii chimice agresive. Este posibilă
automatizarea completă a procesului de purificare. Principiul
de funcţionare al unui filtru electric se înţelege mai bine dacă
se va examina circuitul electric din figura.9 format dintr-o sursă
de curent 1 si două plăci metalice paralele 2, separate printr-
un strat de aer. Un astfel de dispozitiv reprezintă un
condensator cu aer, deci în circuit nu va circula curent
deoarece aerul ca si celelalte gaze este rău conducător de
electricitate.
 Dacă însă se măreste diferenţa de potenţial la plăci la
un anumit moment galvanometrul 3, intercalat în circuit, va
indica trecerea unui curent de la o placă la alta datorită Fig..9 Schema funcţionării unui
ionizării aerului dintre plăci. Ionizarea gazului dintre plăci poate
avea loc dependent, sub acţiunea unor ionizatori, de exemplu filtru electric
raze röngen, sau independent mărirea tensiunii din circuitul
electric până la o valoare care întrece constanta dielectrică a
gazului dat.
 Pentru purificarea electrică a gazelor se utilizează numai
ionizarea independentă. Dacă se măreste diferenţa de
potenţial dintre cele două plăci din figura.9 până când atinge o
valoare critică sau asa-numita tensiune de străpungere pentru
aer, stratul de aer va fi străpuns si intensitatea curentului va
creste brusc si, ca urmare, între plăci va apare o scânteie.

28. 5. FILTRELE ELECTRICE TUBULARE
 În filtrele tubulare se folosesc ca electrozi de
depunere tuburi metalice rotunde sau hexagonale,
iar ca electrozi care produc efectul corona se
folosesc sârme întinse în lungul axei tuburilor.
Tuburile folosite la naceste filtre electrice au
diametre de 150...300 mm.
 Pentru purificarea gazelor neutre se
folosesc tuburi de oţel, iar pentru gazele acide,
tuburi din plumb. În figura 10 este reprezentată
schema unui filtru electric tubular.
 Din cele prezentate în figură, gazul care
trebuie epurat intră în camera
 Electrozii 4, care produc efectul corona, asezaţi în
lungul axei tuburilor sunt confecţionaţi din sârmă
de 1,5...2 mm si suspendaţi pe un cadru comun 5
care, la rândul său, se sprijină pe injectoarele 6, Fig. 10. Filtru electric tubular filtrului
care sunt puse în cutiile laterale 7 pentru a evita pe jos, prin conducta 1, trece pe jos
murdărirea lor. prin câmpul electric în electrozii
 Praful care se depune pe pereţii interiori ai tubulari de depunere 2 si iese prin
tuburilor se scutură cu ajutorul dispozitivului de conducta 3.
lovire 8 si cade în buncărul conic 9.

29. 6. INDEPARTAREA ELECTROSTATICA- FILTRELE
ELECTRICE CU PLĂCI
 Sistemele disperse de tip aerosol pot sa se incarce electric. Astfel , intr-un camp
electrostatic particula din aerosol este supusa unei forte F de tipul:
 În figura .11 este reprezentat schematic un filtru vertical cu plăci [17]
 F=E • σ
 In care:
 E reprezinta gradientul de potential( tensiunea campului), V/cm,
 σ- sarcina electrostatica de pe particula.
 Gazul intră în camera 4 prin conducta de gaz 3, înconjoară peretele
despărţitor vertical al camerei si trece de jos în sus prin electrozii de depunere în
formă de plăci 7 în câmpul electrozilor 8 care produc efectul corona si este
evacuat prin conducta 12.
 În aceste filtre se folosesc ca electrozi de depunere o serie de suprafeţe
paralele între care sunt suspendate sârme care produc efectul corona( de
descarcare). Electrozii de depunere se fabrică din foi de tablă netede (uneori
ondulate) precum si din plase sau din vergele întinse pe rame.
 Filtrele electrice cu plăci se fabrică în două variante: verticale si orizontale.
Înălţimea electrozilor de depunere la filtrele verticale este de 4 m, iar la cele
orizontale este de 2,5 m.
 Electrozii sunt suspendaţi liber de partea superioară a camerei. Praful,
depus pe plăcile electrozilor de depunere, cade la scuturarea acestora în partea
inferioară a camerei si este eliminat din aceasta. Comparând filtrele electrice
tubulare cu filtrele electrice cu plăci trebuie menţionat că în filtrele tubulare
câmpul electric este mai eficace si repartiţia gazului este mai bună ceea ce permite
realizarea unei purificări mai avansate sau mărirea vitezei de curgere a gazului,
adică mărirea debitului aparatului. Filtrele electrice cu plăci prezintă următoarele
avantaje: montaj mai simplu, comoditate la scuturarea electrozilor, posibilităţi dr
crestere a productivităţii fără a fi necesară mărirea dimensiunilor acestora.
Fig. 11 Schema filtrului
electric cu plăci

30. 7. SPĂLĂTOARELE VENTURI
 Separarea cu separatoarele Venturi se bazează pe mărimea volumului si, deci, a
masei particulei supuse înlăturării, până la limitele care permit eliminarea lor din gaz
cu ajutorul oricărui separator (de exemplu ciclon). Mărimea volumului (masei)
particulei se obţine prin aglutinare (lipirea particulelor între ele) în urma căreia se
formează particule mari, care pot fi usor separate.
 Avantajul principal al tubului de spălare Venturi este capacitatea mare de
captare a particulelor de aerosoli (solizi sau lichizi). Pe de altă parte aparatul
necesită cheltuieli mici de investiţii si exploatare. Aceste considerente au contribuit la
generalizarea lui rapidă si la utilizarea lui pentru epurarea gazelor care, până în
prezent, din anumite motive tehnice nu au putut fi curăţate.
 Pentru funcţionarea eficace a instalaţiilor de desprăfuire cu tub Venturi trebuie
să se respecte o anumită viteză a gazului în ajutajul tubului si la iesire. După
cercetările efectuate viteza gazului în ajutaj este de 80...100 m/s, unghiul părţii
convergente este de 30 º, iar cel al părţii divergente de 7 º.
 Metoda de desprăfuire cu tuburi de spălare Venturi are o serie de avantaje în
comparaţie cu celelalte sisteme de desprăfuire: volumul mic al instalaţiei; acţionare
simplă; securitate perfectă chiar si în procese foarte periculoase; consum redus de
lichid; cheltuieli mici de exploatare; capacitate mare de prelucrare. Poate fi cuplat cu
rezultate bune cu instalaţii de desprăfuire obisnuite (cicloane, electrofiltre, etc.).
Cheltuielile de investiţii pentru tubul Venturi sunt mult mai reduse decât cheltuielile
pentru multici-cloane sau electrofiltre.

31. 8. DESPRAFUIRE PE CALE UMEDA – SCRUBERUL
 Desprafuirea pe cale umeda se bazeaza pe faptul ca , atunci cand
aerul incarcat cu particule este adus in contact cu un lichid (apa),
particulele se ingreuneaza prin umezire, apoi se aglomereaza sau trec
in lichidul de spalare, iesind sub forma de namol. Prin acest procedeu
se retine aproape total incarcatura de praf sau particule. Desprafuirea
pe cale umeda se realizeaza fie prin trecerea aerului prin lichide , fie
prin pulverizarea lichidului in gaz.
 În categoria scruberelor intră toate separatoarele de praf în care
este folosit un lichid care contribuie la captarea particulelor de praf din
gaze sau aer. Lichidul cel mai frecvent folosit în acest scop este apa,
însă numeroase tipuri realizate recent utilizează si alte lichide ca de
exemplu uleiuri foarte fluide. Utilizarea raţională a scruberelor a devenit
posibilă în urma unor studii făcute de institutele de institutele de
cercetări de specialitate pentru cunoasterea fenomenelor care au loc în
procesul de separare a prefului. Astfel, s-a stabilit că acţiunea unui
lichid, în scopul separării prafului de gaze, cuprinde parţial sau în
totalitate, următoarele fenomene: şoc, difuziune, aglomerare
condensare, umezire, segregarea gazului, adeziune si precipitare
electrostatică.

32. 8.1. CAMERELE DE SPĂLARE
 Camerele de spălare sau spălătoarele de gaze
sunt alcătuite din cutii metalice, de beton sau din
alte materiale, în care curentul de gaz sau de
aer este trecut prin pânze de apă, realizate cu
ajutorul unor duze a căror direcţie de pulverizare
poate fi în jos, în sus sau în sens orizontal. La
iesirea gazului din canal se prevăd separatoare
cu picături pentru reţinerea apei antrenate.
Pierderea de presiune a camerelor de
spălareeste în general de 2,5...12,5 mm H2O.
Fig 12. Separator
 Consumul de apă este de 0,2...0,3 l·m3 aer, hidraulic de praf
viteza aerului în cameră este de 0,8...1,5 m/s, iar 1- apa : 2- aer; 3- aer
gradul de separare de circa 77%. purificat
: 4- eliminarea prafului
perpendicular pe suprafata
lichidului

33. 8.2 SCRUBERUL CU GRĂTARE
 Scruberul cu grătare (figura 13) este format
dintr-un recipient metalic prevăzut în interior
cu 2 sau 3 rânduri de grătare din lemn sau
din elemente prefabricate de beton.
 Pe aceste grătare se pulverizează apa
cu un sistem de duze, în contracurent cu
gazul. Gazul pătrunde pe la partea inferioară
a recipientului si iese pe la partea
superioară.
 Scruberul este caracterizat de
următoarele mărimi:
 - viteza gazului în scruber este de 0,6...1,2
m/s;
 - pierderea de presiune este de 30...40 mm Fig. 13. Scruber cu grătar
H2O; 1 - sistem de injectare; 2 – separator
 - consumul de apă este de circa 2 l / min;
 - gradul de separare este de circa 80%.

34. 9. CICLONUL CU PELICULĂ DE APĂ
 La ciclonul cu peliculă de apă (figura 14)
separarea prafului se realizează prin centrifugare
si adeziune.
 Gazul pătrunde tangenţial pe la partea inferioară
a ciclonului si vine în contact cu o peliculă
continuă de apă care se formează pe toată
suprafaţa interioară a ciclonului. Pelicula de
apă se realizează cu un sistem de duze care
injectează apa tangenţial pe suprafaţa exterioară.
 Particulele de praf sunt trimise datorită forţei
centrifuge spre pereţii ciclonlui unde sunt
preluate de pelicula de apă. Viteza în orificiul de Fig. 14. Ciclon cu peliculă
intrare a ciclonului este de 18...20 m/s, pierderea de apă si separator de
de presiune este de 40...60 mm H2O si consumul picături:
de apă este de 0,15...0,2 l / m3. 1 - sistem de injectare;
2 – separator

35. 10. FILTRUL CU SPUMĂ
 Filtrul cu spumă a căpătat în ţara noastră o largă răspândire, în special în
industria materialelor refractare unde a dat rezultate foarte bune .
Separarea prafului se face datorită contactului intim dintre particulele de
praf si spuma care se găseste în interiorul aparatului. Filtrul cu spumă
(figura 15) se compune dintr-un corp cilindric vertical terminat la ambele
capete prin câte o parte tronconică, racordate la stuţurile necesare
admisiei, respectiv evacuării aerului. În corpul cilindric se găsesc două
plăci perforate din tablă de 2 mm grosime, o conductă de apă pentru
stropire si un strat de inele Rusching. Toate aceste elemente se pot
demonta foarte usor atât pentru curăţire, cât si pentru înlocuire. Apa este
introdusă prin conducta perforată pe placa superioară, surplusul
deversându- se prin preaplin pe cea inferioară. La trecerea aerului prin
filtru straturile de apă de pe cele două plăci perforate se transformă în
două straturi de spumă mobilă care asigură un contact intim între apă si
particulele de praf. Aerul adus din instalaţiile de desprăfuire pătrunde în
filtru pe la partea inferioară, traversează două straturi de spumă în care
are loc curăţirea sa de praf, pătrunde în stratul de inele Rasching în
caresunt reţinute picăturile de apă antrenate din straturile de spumă,
după care este evacuat din filtru prin stuţul din partea inferioară. Fig. 15 Filtru cu spumă: 1 –
 Slamul rezultat (apa cu praf) se evacuează din filtrul cu spumă în corpul filtrului; 2 – inelele
proportie de 50% prin preaplinul prevăzut deasupra plăcii perforate Rusching; – conducta de apă
inferioare, iar 50% prin pâlnia prevăzută în cotul pentru admisia aerului. pentru spălare;
 Filtrele cu spumă au următoarele caracteristici: 4 – grătare; 5 – preaplin;
 - consumul de apă 0,2...0,3 l / m3 aer; 6 – evacuare slam; 7 – preaplin
 - viteza aerului în sectiunea liberă a filtrului 1...3 m / s; pentru evacuare slam; 8 – fanta
 - consum de detergent 1...2% din consumul de apă; de supraveghere, 9 – gura de
 - pirderea de presiune 100...150 mm H2O. vizitare.

36. 11. HIDROCICLOANELE
 Hidrocicloanele constau din cutii metalice în inteiorul cărora sunt
dispuse sisteme de sicane din tablă. Interiorul unui hidrociclon se umple
parţial cu apă, asigurându-se astfel înecarea parţială a sistemului de
sicane. Gazul care urmează a fi epurat pătrunde în hidrociclon pe la
partea inferioară cu viteza de 30 m/s, loveste pânza de apă antrenând o
anumită parte din ea si se angajează în sistemul de sicane în formă de
S. În timpul parcurgerii drumului dintre sicane particulele de praf sunt
umezite si aglomerate ca urmare a turbulenţei create de barbotarea
gazului, apoi sunt centrifugate si preluate de volumul de apă de la
partea inferioară a hidrociclonului.
 Desprăfuirea gazelor în hdrociclon se datorează atât efectului de
spălare cât si centrifugării picăturilor de apă cu praf. Din acest punct de
vedere hidrociclonul poate fi considerat ca o succesiune de agregate de
epurare, acţionând fiecare asupra unei fracţiuni granulometrice a
prafului. Randamentul hidrocicloanelor este de circa 99,5% la o
dimensiune a particulelor de praf de 5 μm, iar căderea de presiune
totalizează 100...150 mm H2O, în funcţie de nivelul de înecare a
sicanelor. Pentru asigurarea unei desprăfuiri eficace este necesară
păstrarea unui nivel constant de apă. Praful acumulat în partea
inferioară a hidrociclonului se evacuează sub formă de slam, cu ajutorul
un ui sistem de racleţi.

37. 12. DESPRAFUIREA PRIN PROCEDEE SONICE -
FILTRELE ULTRASONICE
 Desprafuirea prin procedee sonice se bazeaza pe efectul de
aglomerare produs de ciocnirea particulelor care capata o miscare de
vibratie sub actiunea undelor sonore de inalta frecventa. Particulele
aglomerate se separa ulterior printr-un cicon.
 Filtrele ultrasonice nu au căpătat o răspândire în tehnică fiind încă în
faza cercetărilor. În aceste epuratoare particulele de praf se coagulează
prin ciocnire datorită vibraţiei gazului care le transportă. Vibraţia
necesară se realizează prin oscilaţii ultrasonice. Coagularea particulelor
ajunge la maximum pentru anumite valori ale frecvenţei oscilaţiilor
presiunii sonore si ale timpului în care amestecul de gaze si praf
rămâne în câmpul sonor.
 Frecvenţa optimă este de 1,4...2,0 kilocicli (iar după unele date poate
ajunge si la 50 kilocicli), presiunea sonoră este egală cu 140...150
decibeli, timpul rămânerii gazului în câmpul sonor este de circa 4
secunde. Coagularea cuprinde până la 90% din totalul particulelor.
 Astfel particulele cu diametre de 0,3...0,5 μm se unesc în conglomerate Fig.16 Instalatie industriala de
cu dimensiunile de minimum 100 μm. Ca generator sonor se folosesc dessprafuire cu ajutorul
sirene de gaze antrenate de turbine sau sirene alimentate cu aer
comprimat. generatorului de sunet 1-
 In fig16. se prezinta o instalatie industriala de desprafuire cu ajutorul generator de unde sonice; 2- turn
generatorului de sunet, in care undele sonice produse de generator pentru aglomerarea prafukui; 3-
sunt dirijate intr-un cornet in interiorul camerei de desprafuire, unde ciclon; 4-intrarea gazului; 5-
intalnesc aerul introdus pe la partea inferioara a acestei camere. Cu ajutaje de umezire; 6,7- conducte
ajutorul undelor sonice se separa praf cu dimensiuni sub 10 μm si se
ajunge la epurari pana la 0,1 g/m3. de evacuare; 8-compresor; 9-
iesire gaz

38. Nivelul cel mai profund de
Dacă omenirea ar dispărea, Mulţi dintre noi nu se
înţelegere a ecologiei este
lumea s-ar regenera la stadiul consideră activişti ai
înţelegerea că suntem
in care era acum 10000 de ani. mediului.. dar fiecare parte dintr-un mare
Dacă toate insectele ar persoană e un agent întreg, cosmic, din
dispărea, mediul înconjurător s-ar infecţios al schimbării. univers. -
prăbuşi in haos. - Edward - Dr. Nils
O. Wilson - “părintele Fritjof Capra - fizician
biodiversităţii”
Realităţile naturii depăşesc şi Există puţine şanse de a proteja
cele mai ambiţioase visuri ale mediul fără un sens de
noastre. - responsabilitate. - Kofi Annan
François-Auguste-René Rodin
Un nou mod de gândire e necesar
dacă oamenii vor să supavieţuiască. -
Albert Einstein

39. V Ă MUL Ţ UMESC!