Повышение экологических характеристик теплогенераторов систем автономного теплоснабжения

Цель исследования. В статье рассматривается инновационный метод повышения экологических характеристик теплогенераторов в системах автономного теплоснабжения, основанный на применении гранулированного доменного шлака в качестве адсорбента с целью удаления вредных веществ из дымовых газов, а именно оксидов азота и углерода. Представлены результаты экспериментов, подтверждающих эффективность этого метода.

Методы. В исследовании рассмотрена работа опытно-промышленной установки с расчётом ее эффективности. Для этого использованы данные, полученные в ходе экспериментов на этой установке, которая была установлена на дымовую трубу с целью очистки дымовых газов от вредных газов (оксиды азота и углерода).

Результаты. Разработанная опытно-промышленная установка позволяет снизить содержание оксидов азота в сбросных и дымовых газах в атмосферу на 50-55%, также удалось снизить концентрацию оксидов углерода на 27,7%. Снижение оксидов углерода в выбросах варьируется от 16,7 до 26,7%. В процессе работы установки использовался доменный шлак с гранулами размером от 5 до 10 мм. Установка эффективно очищает дымовые и сбросные газы в течение 720 часов между циклами регенерации доменного шлака, на который требуется до 52,5 литров воды.

Заключение. Опытно-промышленная установка очистки дымовых газов теплогенераторов систем поквартирного теплоснабжения с использованием адсорбционной очистки и гранулированного доменного шлака в качестве адсорбента является эффективным методом управления экологическими параметрами. Она позволяет снизить содержание вредных компонентов в дымовых газах, включая оксиды азота (NO_x), в том числе NO), оксид углерода (CO) и диоксид углерода (CO₂). Метод позволяет управлять экологическими параметрами теплогенераторов, исключать необходимость отвода и утилизации конденсата и повышать технико-экономические и экологические параметры теплогенерирующей системы поквартирного теплоснабжения.

1. Носков А.С., Пай З.П. Технологические методы защиты атмосферы от вредных выбросов на предприятиях энергетики. Новосибирск, 1996. 156 с.

2. Попова Н.М. Катализаторы очистки газовых выбросов промышленных производств. Алма-Ата: Наука, Каз ССР, 1991. 176 с.

3. Приготовление и исследование блочных катализаторов со вторичным термостабильным покрытием для очистки газов от органических соединений / З.Р. Исмагилов, Р.А. Шкрабина, Д.А. Арендарский, Н.В. Шикина // Кинетика и катализ. 1998. Т.39, №5. С. 653-656.

4. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976. 656 с.

5. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592 с.

6. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. М.: Издательство академической военной химической защиты, 1972. 127 с.

7. Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды. Пенза, 2002. 290 с.

8. Соколенко Н. С., Ежов В. С. Экспериментальное определение эффективности очистки дымовых газов от вредных компонентов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения жилых зданий // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. 2013. № 2(2). С. 77-81.

9. Михайлов А. Н., Ежов В. С., Сайков И. Г. Применение гранулированного доменного шлака в качестве адсорбента при очистке дымовых газов // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2022. № 7(1055). С. 52-54. EDN DFFRHO.

10. Михайлов А. Н., Ежов В. С., Семичева Н. Е. Целесообразность использования гранулированного доменного шлака в качестве адсорбента установки очистки дымовых газов теплогенератора системы автономного теплоснабжения // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2020. № 3(1027). С. 59-61. EDN AWTMLY.

11. Ежов В. С. Экологические резервы повышения экономической эффективности теплогенераторов // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2015. № 2. С. 37-40.

12. Ежов В. С., Семичева Н. Е., Бурцев А. П. Технологии использования гранулированного доменного шлака для очистки газообразных продуктов сгорания и атмосферного воздуха от вредных компонентов. Курск, 2021. 127 с. EDN VVNFSC.

13. Ежов В. С., Семичева Н. Е., Бурцев А. П. Инновационные технологии повышения экологических и энергосберегающих характеристик теплогенераторов. Курск, 2020. 157 с. EDN QROPXP.

14. Использование гранулированных доменных шлаков для очистки газообразных продуктов сгорания и атмосферного воздуха от вредных компонентов / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, Н. В. Бредихина [и др.] // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2019. № 6. С. 44-48. EDN PTSLMW.

15. Экспериментальное исследование процесса очистки дымовых газов от вредных компонентов с использованием гранулированного доменного шлака / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, А. П. Бурцев, Н. С. Перепелица // Экология и промышленность России. 2024. Т. 28, № 4. С. 10-14. DOI 10.18412/1816-0395-2024-4-10-14. EDN DXWGXT.

16. Использование инновационного метода адсорбционной очистки дымовых газов / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, А. П. Бурцев [и др.] // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2019. № 4(1016). С. 10-12. EDN WBITGY.

17. Грэдинарь Е., В Ежов. С., Бурцев А. П. Использование гранулированного доменного шлака в качестве адсорбента для очистки дымовых газов теплогенераторов систем автономного теплоснабжения // Инженерные системы и сооружения. 2024. 3(57). С. 69-76. EDN PXMQBS.

18. Исследование вредных выбросов теплогенерирующих установок в окружающую среду и методы их снижения / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, А. П. Бурцев, Н. С. Перепелица // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2023. № 11(1071). С. 46-48. EDN DGBCPS.

19. Исследование физических и химических свойств доменных шлаков в процессе адсорбции и очистки газообразных продуктов сгорания от вредных компонентов / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, А. П. Бурцев, Н. С. Перепелица // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2023. № 11(1071). С. 49-51. EDN SRQHHG.

20. Повышение экологической безопасности источников производства тепловой энергии в условиях городской среды / В. С. Ежов, Н. Е. Семичева, В. Е. Пахомов, А. А. Лисунов // Научный журнал. Инженерные системы и сооружения. 2023. № 2(52). С. 39-43. EDN TQVQOU.