Очистка газовых выбросов от диоксида серы с помощью активированного гранулированного сорбента

М. А. Эшмухамедов; Т. В. Понамарева; Е. Г. Раевская

doi:10.25514/CHS.2020.1.17012

М. А. Эшмухамедов Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова, г. Ташкент, Узбекистан
Т. В. Понамарева Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова, г. Ташкент, Узбекистан
Е. Г. Раевская Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия

DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2020.1.17012

Ключевые слова: очистка газовых выбросов, диоксид серы, сернистый ангидрид, адсорбция, хемосорбция, катализатор, каолин.

Аннотация

Для очистки газовых выбросов промышленных предприятий от опаснейших загрязнителей атмосферы – сернистого ангидрида и других соединений серы разработана каталитическая хемосорбционная система на основе ангренского каолина, содержащая оксиды металлов. Основными компонентами системы являются оксид алюминия (13–15% масс.) и оксид железа(III) (13–18% масс.). Система используется в виде гранул, предварительно активированных методом термопаровой обработки. Изучено влияние температуры, времени и предварительной обработки парами воды и азота на эффективность извлечения диоксида серы из газовых выбросов с помощью разработанной каталитической хемосорбционной системы. Продемонстрированная возможность применения для очистки газовых выбросов полиметаллического материала природного происхождения открывает перспективу использовать для этой же цели золошлаковые отходы металлургической промышленности. Это позволит извлекать из них ценные металлы, а отработанную каталитическую систему использовать для получения удобрений или в качестве коагулянта для очистки сточных вод того же предприятия. Все это делает предложенную технологию практически полностью безотходной.

Литература

Slack, A.V., & Hollinden, G.A. (1975). Sulfur dioxide removal from waste gases. 2nd Ed. Park Ridge, N.J.: Noyes Data Corporation.

Petrosyan, V.S., & Shuvalova, E.A. (2017). Chemistry, people, and environment. М.: Buki Vedi. P. (на работе). (in Russ.).

Dahiya, S., & Myllyvirta L. (2019). Global SO2 emission hotspot database. Ranking the world’s worst sources of SO2 pollution. Greenpeace Environment Trust, released in August 2019.

Bubnov, V.P., & Dovnar, D.A. (2013). Investigation of ecological and economical characteristics of systems of gas outburst cleaning from dioxide sulphur. Energetika. Izvestia vysshykh uchebnykh zavedenij energeticheskikh ob’edinenii SNG = Energetics. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations, 1, 65 – 72 (in Russ.).

Klimont, Z., Smith, S.J., & Cofala, J. (2013). The last decade of global anthropogenic sulfur dioxide: 2000–2011 emissions. Environ. Res. Lett., 8(1), 1 - 6. https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/1/014003

Khairullin, S.R., Kerzhentsev, M.A., Yasnik, S.A., Salnikov, A.V., Teryaeva, T.N., Ilukhin, I.V., Sadykov, R.R., & Ismagilov, Z.R. (2015). Sulfur dioxide purification processes for gas emissions from non-ferrous metallurgy enterprises. Applied technologies and catalysts. Khimia v interesakh ustoichivogo razvitia = Chemistry for sustainable development, 23(4), 469 - 489 (in Russ.). DOI: 10.15372/KhUR20150417

Shikina, N.V., Khairullin, S.R., Kuznetsov, V.V., Rudina, N.A., & Ismagilov, Z.R. (2015). Development and investigation of adsorbents based on ore materials for the purification of flue gas from sulphur dioxide. Khimia v interesakh ustoichivogo razvitia = Chemistry for sustainable development, 23(2), 199 - 208 (in Russ.). DOI: 10.15372/KhUR20150215

Safaev, M.M., Ponamaryova, T.V., Kayumova, I.K., Egamova, D.K., & Eshmukhamedov, M.A. (2019). Applications of metal oxides of natural and secondary origin in the purification of waste gases from acidic components. Universum: khimiya I biologiya = Universum:chemistry and biology, 8(62), 54 - 58 (in Russ.). http://7universum.com/ru/nature/archive/item/7655

Kozhanova, M.A., Chernykh, A.A., Rubanov, Yu.K., & Tokach, Yu.E. (2015). State of the art of flue gas purification from sulfur dioxide. Vestnik BGTU im. V.G. Shukhova = Bulletin of V.G. Shukhov Belgorod State Technological University, 3, 180 - 182 (in Russ.).

Lazarev, M.Yu., Zainullin, A.M., & Retunskaya, E.Yu. (2019). Characteristics of the process of gas purification from sulfur dioxide on solid catalysts based on waste from metalworking industries. In: Proceedings of Int. Scient. Techn. Conf. Innovative approaches to solving modern problems of rational use of natural resources and environmental protection, 2019. P. 209 (in Russ.).

Mazgyumova, G.A., Musina, S.A., & Krasnogorskaya, N.N. (2018). Purification of emissions from sulfur dioxide trace amounts by sorbents. In: Proceedings of XIV Int. Scient. Techn. Conf Science, education, production in solving environmental problems (ECOLOGY -2018). P. 41 (in Russ.).

Aghzamkhodzhaev, A.A., Safaev, M.M., Mirzarakhimov, A.A., & Kramraev, S.S. (2008). Chemisorption-catalytic method for purification of gas mixtures from sulfur dioxide by binary and polymetallic oxides of secondary origin. Uzbekskii khimicheskii zhurnal = Uzbek chemical journal, 2, 46 - 49 (in Russ).

Mirzarakhimov, M.S., Safaev, M.A., Sharipov, A.A., Aghzamkhodzhaev, A.A., Safaev, M.M., & Khamraev, S.S. (2007). Adsorption method for purification of waste gases from sulfur dioxide production. Proceedings of Republican Scient. Techn. Conf. “Actual problems of creation and use of high technologies of processing of mineral and raw materials of Uzbekistan”, Tashkent, 2007. P. 349 - 351 (in Russ.).

Safaev, M.M., Sharipov, A.A., Aghzamkhodzhaev, A.A., Tursunov, M.A., Safaev, M.A., & Khamraev, S.S. (2007). Polymetallic oxide-based adsorbent compositions for purification of exhaust gases from sulfur dioxide. Kompositsionnye materialy. Taskent = Composite materials. Tashkent, 4, 63 - 65 (in Russ.).

Mirzarakhimov, M.S., Safaev, M.A., Eshmukhamedov, M.A., & Safaev, M.A. (2013). Purification of emissions of power and ventilation installations from acid components. Tashkent: TashGTU. P. 114 (in Russ.).

Eshmukhamedov, M., Mirzarakhimov, M., & Safaev, M. (2014). Technology for cleaning emissions from acidic components. Tashkent: TashGTU (in Russ.).

Collection of methods for determining concentration of pollutants in industrial emissions. L.: Gidrometeoizdat, 1987. P. 12 (in Russ.).