Комплексная химическая очистка дымовых газов установок термического обезвреживания отходов с помощью каталитического фильтра

Исследована эффективность комплексной очистки газовых выбросов с установок термического обезвреживания отходов от пылевых частиц и сопутствующих кислых газовых примесей SO2, HCl и HF, а также летучих органических соединений (ЛОС) и диоксинов при температуре газовой смеси 300–400 °С с использованием керамических газофильтрующих элементов на основе алюмосиликатного волокна, модифицированных каталитической добавкой MgCr2O4. Показано, что результативность сорбционной очистки отходящих от печи газов от SO2, HCl и HF в период испытаний составила 79–90 % в зависимости от количества гидратированной извести, подаваемой в каталитический фильтр, что позволило предотвратить дезактивацию катализатора. Подтверждено, что выбранный температурный режим химической очистки (300–400 °С) позволил провести эффективную каталитическую очистку от ЛОС, СО и диоксинов в сочетании с эффектом хемосорбционного улавливания каталитических ядов и очисткой от пыли, тем самым не допустив ни деградации сорбента, ни отравления катализатора.

1. Straczewski G., Koutera K., Gerhards U., Garbev K., Leibold H. Development of catalytic ceramic filter candles for tar conversion. Fuel Communications. 2021. V. 7. P. 100021. https://doi.org/10.1016/j.jfueco.2021.100021.

2. Neuwahl F., Cusano G., Benavides J. G., Holbrook S., Roudier S. Best Available Techniques (BAT) Reference Document for Waste Incineration, European Union. Joint Research Centre. 2019. 764 p. doi:10.2760/761437.

3. Exposure and Human Health Reassessment of 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-P-Dioxin (TCDD) and Related Compounds National Academy Sciences (External Review Draft). U.S. Environmental Protection Agency, Washington, D.C. 2004. Part 1. V. 1. 658 p.

4. Bo X., Guo J., Wan R., Jia Y., Yang Z., Lu Y., Wei M. Characteristics, correlations and health risks of PCDD/Fs and heavy metals in surface soil near municipal solid waste incineration plants in Southwest China. Env. Pollution. 2022. V. 298. P. 118816. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.118816.

5. Lin X., Ma Y., Chen Zh., Li X., Lu Sh., Yan J. Effect of different air pollution control devices on the gas/solidphase distribution of PCDD/F in a full-scale municipal solid waste incinerator. Env. Pollution. 2020. V. 265 P. 114888. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114888.

6. Zhang J., Zhang Sh., Liu B. Degradation technologies and mechanisms of dioxins in municipal solid waste incineration fly ash: A review. J. of Clean. Prod. 2020. V. 250 P. 119507. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119507.

7. Gong Y., Zou D., Zhong Zh., Xing W. High-performance mullite fibrous ceramic filter enhanced by composite sintering aids for dust-laden gas filtration. Sep. Purif. Technol. 2022. V. 292. P. 120967. DOI:10.1016/j.seppur.2022.120967.

8. Miao L., Wu X., Ji Zh., Zhao Zh., Chang Ch., Liu Zh., Chen F. Microwave-assisted preparation of porous fibrous ceramic-based catalytic filter elements for the simultaneous removal of NOx and dust from high-temperature gases. Sep. Purif. Technol. 2021. V. 278. P. 119549. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2021.119549.

9. Garea A., Marqués J.A., Irabien A., Kavouras A., Krammer G. Sorbent behavior in urban waste incineration: acid gas removal and thermogravimetric characterization. Thermochimica Acta, 2003. V. 397. № 1—2. P. 227—236. https://doi.org/10.1016/S0040-6031(02)00333-7.

10. Nacken M., Heidenreich S., Hackel M., Schaub G. Catalytic activation of ceramic filter elements for combined particle separation, NOx removal and VOC total oxidation. Appl. Catal. B. 2007. V. 70. P. 370—376. DOI:10.1016/J.APCATB.2006.02.030.

11. Sizova A., Rodimov O., Galganova A., Lemeshev D., Bernt D., Krasny B., Ikonnikov K. Influence of drying process on the aluminosilicate fiber hot gases filter element properties. Ceram. Int. 2022. V. 48. № 19. Part B. P. 29165—29174. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2022.05.092.

12. Revised Draft Guidelines On Best Available Techniques And Provisional Guidance On Best Environmental Practices Relevant To Article 5 And Annex C Of The Stockholm Convention On Persistent Organic Pollutants, Geneva, Switzerland. 2006. 431 p.