В условиях глобального ужесточения экологических нормативов, особенно в РФ, традиционные методы очистки газов (циклоны, рукавные фильтры, электрофильтры), применяемые в стекловаренной промышленности, становятся недостаточными. Они эффективны лишь для улавливания взвешенных частиц, но не обеспечивают необходимой степени очистки от маркерных газообразных загрязнителей: NOx, SO2, CO. Цель исследования – разработка и экспериментальная проверка высокоэффективной комплексной системы, обеспечивающей очистку на уровне 90…95 % для газообразных примесей и приближающейся к 100 % для твердых частиц. Восстановительный катализатор на носителе из муллитокремнеземистых волокон полностью из отечественных компонентов (объем 20 см3) показал в лабораторном реакторе конверсию оксида азота NO на уровне 95 % при температуре 350 °C. Каталитический фильтрующий элемент (площадь поверхности 0,02 м2) в составе опытной установки продемонстрировал высокую эффективность одновременно по нескольким загрязнителям: NOx, – 92 %, SO2 – 96 %, температурный режим работы: 380 °C. Авторами предложена целостная цепь аппаратов для комплексной очистки, состоящая из реактора нейтрализации кислых газов, узлов подачи реагентов (извести, щелочного раствора, аммиачной воды), инерционного сепаратора, блока керамических каталитических фильтров, а также силосов извести и отработанного реагента. Исследования проводились на лабораторной и пилотной экспериментальной установке ФКИ 0,02Т Кат (НТЦ «Бакор»).
Борис Лазаревич Красный – доктор технических наук, генеральный директор ООО «НТЦ «Бакор», Москва, Россия
Александр Борисович Красный – кандидат технических наук, исполнительный директор ООО «НТЦ «Бакор», Москва, Россия
Дмитрий Александрович Серебрянский – кандидат технических наук, руководитель научно-исследовательского центра «Экология», ООО «НТЦ «Бакор», Москва, Россия
Александр Васильевич Сандин – химик-технолог научно-исследовательского центра «Экология», ООО «НТЦ «Бакор», Москва, Россия
1. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 5–2022. Производство стекла. М.: Бюро НДТ, 2022.
2. Справочник Европейского союза по наилучшим доступным технологиям «Производство стекла» / Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Glass. – 2013 (англ). Best Available Techniques (BAT) reference document for the manufacture of glass.
3. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Недра, 1988. 312 с.
4. Changming Li, Lin Huangfu, Jianling Li, et al. Recent advances in catalytic filters for integrated removal of dust and NOx from flue gas: fundamentals and applications // Resources Chemicals and Materials. 2022. No. 1. P. 275 – 289. URL: https://doi.org/10.1016/j.recm.2022.06.002
5. Lin Huangfu, Zhaohui Chen, Changming Li, Xiaolong Yao. The denitration and dedusting behavior of catalytic filter and its industrial application in glass kilns // Catalysts. 2020. No. 10. Р. 1394. DOI: 10.3390/catal10121394
6. Hemmer G., Kasper G., Wang J., Schaub G. Removal of particles and acid gases (SO2 or HCl) with a ceramic filter by addition of dry sorbents, article // Proc. 5th Int. Symp. on Gas Cleaning at High Temperatures, Morgantown. 2002. September 20, 2002, United States.
7. Heidenreich S., Nacken M., Hackel M., Schaub G. Catalytic filter elements for com-bined particle separation and nitrogen oxides removal from gas streams // Powder Technol. 2008. No. 180. Р. 86 – 90.
8. Jedlicka F., Jecha D., Bebar L., et al. Combined flue gas cleaning from persistent organic compounds and nitrogen oxides in the multifunction filter // Chem. Eng. 2012. V. 29. P. 1063 – 1068.
9. Cerafil TopKat, Clear Edge Corporation. URL: https://huanbao.bjx.com.cn/news/ 20191011/1012223.shtml. 2021 (accessed 4th October 2021).
10. TopFraxTM, Topsoe Corporation. URL: https://www.topsoe.com. 2021 (accessed 4th Oc-tober 2021).
11. Weijian Chen. Glass furnace catalytic ceramic filter installation and operation experience // 78th Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings.2018. V. 39, Is. 1.
12. URL: https://cat-filter.com
13. URL: http://en.tidyland.com/
14. Красный Б. Л., Тарасовский В. П., Красный А. Б. и др. Высокотемпературная очистка горячих дымовых газов промышленных печей от пыли фильтрующими элементами из пористой проницаемой керамики // Новые огнеупоры. 2006. № 11. С. 43 – 48.
15. Пат. 2307702 РФ. Устройство для изготовления изделий с волокнистой структурой / Красный Б. Л., Киселев В. Г. и др. Заявл. 04.04.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл № 28.
16. Пат. 2371423 РФ. Способ изготовления керамического фильтрующего элемента с волокнистой структурой / Красный Б. Л., Красный А. Б. и др. Заявл. 13.05.2008; опубл. 27.10.2009, Бюл № 30.
17. Пат. 2789585 РФ. Способ изготовления фильтрующего элемента для очистки горячего газа / Красный Б. Л, Красный А. Б. и др. Заявка № 2022100662; заявл. 14.01.2022; опубл. 06.02.2023, Бюл. № 4. 29 с.
18. Sizova A., Rodimov O., Galganova A. Influence of drying process on the aluminosilicate fiber hot gases filter element properties // Ceramics International. 2022. V. 48., Is. 19. Part B. P. 29165 – 29174.
19. Красный Б. Л., Королев М. Н., Серебрянский Д. А. и др. Комплексная химическая очистка дымовых газов установок термического обезвреживания отходов с помощью каталитического фильтра // Экология и промышленность России. 2023. № 27(7). С. 4 – 10.
20. Krasny B. L., Korolev M. N., Serebryansky D. A., et al. Comprehensive chemical cleaning of flue gases of thermal waste treatment plants using a catalytic filter // Ecology and Industry of Russia. July 2023. P. 4 – 10.
21. Красный Б. Л., Красный А. Б., Королев М. Н. и др. Термическое обезвреживание отходов в печах с инновационной системой газоочистки в керамическом каталитическом фильтре // Материалы Международной научно-технической конференции «Экология в энергетике ВТИ 2023 г.». М., 2023. С. 115 – 122.
22. Сизова А. С. Формирование структуры высокотемпературного фильтрующего элемента на основе алюмосиликатных волокон с применением криотехнологии: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2024.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.12.pp.024-037
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
