Науковий вісник НГУ

Екологічна оцінка ефективності застосування інтерметалідних каталізаторів для знешкодження викидів підприємств виробництва електродів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Екологічна безпека, охорона праці

Останнє оновлення: 04 серпня 2016

Опубліковано: 04 серпня 2016

Перегляди: 2845

Authors:

К.В.Бєлоконь, канд. техн. наук, Запорізька державна інженерна академія, м. Запоріжжя, Україна, e-mail: belokonura@rambler.ru

Ю.О.Бєлоконь, канд. техн. наук, доц., Запорізька державна інженерна академія, м. Запоріжжя, Україна, e-mail: belokonura@rambler.ru

Г.Б.Кожемякін, канд. техн. наук, проф., Запорізька державна інженерна академія, м. Запоріжжя, Україна, e-mail: belokonura@rambler.ru

О.В.Матухно, канд. техн. наук, доц., Національна металургійна академія України, м. Дніпропетровськ, Україна, e-mail: Elena_mt@rambler.ru

Abstract:

Мета. Удосконалення процесів знешкодження газових викидів підприємств виробництва електродів для забезпечення якості атмосферного повітря та дотримання екологічних нормативів, встановлених в Україні.

Методика. Випробування каталізаторів на ефективність проводили у струмі відхідних газів печей випалу та графітації на лабораторній установці при варіюванні температури від 100 до 500 °С і об’ємної швидкості газового потоку W від 30 · 10³ до 120 · 10³ м³/м³ · год. Для оцінки дотримання санітарно-гігієнічних норм у житловій забудові в зоні дії викидів до і після установки каталітичного очищення газів, що відходять від печей випалу та графітації, виконано розрахунок рівня приземних концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі з використанням про грамного комплексу „ПЛЕНЕР-1.25‟, заснованого на „Методики розрахунку концентрацій в атмосферному повітрі шкідливих речовин, що містяться у викидах промислових підприємств‟ (ОНД-86) і погодженого з Мінприроди України.

Результати. Моделювання розсіювання забруднюючих речовин у повітрі показало перевищення приземних концентрацій у житловій зоні з урахуванням фону для оксиду вуглецю, нафталіну і фенолу, які становлять, відповідно, 1,05 ГДК, 1,1 ГДК і 1,14 ГДК, що зумовило необхідність проведення природоохоронних заходів з мінімізації викидів цих речовин. У роботі проведено порівняльні випробування з використанням розробленого та існуючого каталізаторів для знешкодження відхідних газів від печей випалу та графітації. Результати порівняльних випробувань показали, що розроблений склад каталізатора має термін служби в 1,6–1,7 рази більший, ніж у відомого нікелевого каталізатора. Застосування розробленого складу каталізатора дозволило підвищити ступінь очищення газів до 99,9 %. Після знешкодження технологічних газів від печей випалу та графітації на розробленому каталізаторі, приземні концентрації всіх забруднюючих речовин, що відходять від цих джерел, у житловій забудові будуть на рівні фонових значень.

Наукова новизна. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено підвищення екологічної безпеки викидів шляхом каталітичного знешкодження оксиду вуглецю та вуглеводнів на інтерметалідних каталізаторах.

Практична значимість. Розроблено та рекомендовано для впровадження на підприємстві ПАТ „Укрграфіт‟ спосіб знешкодження газових викидів, що містять оксид вуглецю й вуглеводні, від печей випалу та графітації на інтерметалідних каталізаторах.

References / Список літератури

1. Kozhemyakin, G.B., Belokon, K.V. and Rumyantsev, V.R., 2011. Strategy for air quality in the European Union and Ukraine. In: ZDIA, 7th Ukrainian Scientific-Practical Conf. “Okhorona navkolyshnoho seredovyshcha promyslovykh rehioniv yak umova staloho rozvytku Ukrainy”. December 15, 2011, Zaporizhzhia: ZDIA, pp. 10–13.

Кожемякин Г.Б. Cтратегия обеспечения качества воздуха в Европейском союзе и Украине: матеріали VII Всеукр. наук.-практ. конф. (15 груд. 2011 р., Запоріжжя) / Г.Б.Кожемякин, К.В.Белоконь, В.Р.Румянцев // Охорона навколишнього середовища промислових регіонів як умова сталого розвитку України: зб. статей – Запоріжжя: ЗДІА, 2011. – С. 10–13.

2. Kozhemyakin, G.B. and Belokon, K.V., 2012. The reduction of the admission carbonaceous components of industrial emissions into the atmosphere through the use of intermetallic catalysts. In: UkrINDIEP, 8th Int. Scientific-Practical Conf. “Ekolohichna bezpeka: problemy i shliakhy vyrishennia”. 10–14 September 2012, Alushta: UkrINDIEP, Vol. 2, pp. 177– 180.

Кожемякин Г.Б. Снижение поступления углеродсодержащих компонентов промышленных выбросов в атмосферу путем использования интерметаллидных катализаторов: матеріали VIII міжнар. наук.-практ. конф. 10–14 верес. 2012 р., Алушта / Г.Б.Кожемякин, К.В.Белоконь // Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення: зб. наук. статей. – Харків, УкрНДІЕП, 2012. – Т. 2. – С. 177–180.

3. Vinogradov, S.S. and Vasilyeva, I.A., 2007. Methods and equipment for cleaning and disinfection of air emissions. Ekologiya Proizvodstva, No. 1, pp. 39–43.

Виноградов С.С. Методы и оборудование для очистки и обезвреживания выбросов в атмосферу / C.C.Виноградов, И.А.Васильева // Экология производства. – 2007. – №1. – С. 39–43.

4. Ladygichev, M.G. and Berner, G.Ya., 2004. Zarubezhnoe i otechestvennoe oborudovanie dlya ochistki gazov [Foreign and domestic gas purification equipment], Moscow: Teplotehnik.

Ладыгичев М.Г. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов / Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. – М.: Теплотехник, 2004. – 696 с.

5. Romanov, I.V., Farbun, I.A., Khaynakov, S.A., Kirillov, S.A. and Zazhigalov, V.A., 2008. Investigation of the catalytic properties of materials based on transition metal oxides and cerium. Dopovidi Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy, No. 10, pp. 154–159.

Исследование каталитических свойств материалов на основе оксидов переходных металлов и церия / И.В.Романова, И.А.Фарбун, С.А.Хайнаков [и др.] // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. – 2008. – №10. – С. 154–159.

6. Borsch, V.N., Pugacheva, Ye.V., Zhuk, S.I, Andreyev, D.Ye, Sanin, V.N. and Yukhvid, V.I., 2008. Multi-metal catalysts of deep oxidation of CO and hydrocarbons. Doklady Akademii Nauk (RF), Vol. 419, No. 6, pp. 775–777.

Многокомпонентные металлические катализаторы глубокого окисления СО и углеводородов / В.Н.Борщ, Е.В.Пугачева, С.Я.Жук [и др.] // Доклады Академии Наук PФ. – 2008. – № 419 (6). – С. 775–777.

7. Sereda, B., Belokon, Y., Zherebtsov, A. and Sereda, D., 2012. The researching and modeling of physical-chemical properties of Ni-base alloys in SHS conditions. Materials Science and Technology, Pittsburgh, Vol. 1, pp. 494–498.

8. Sereda, B., Zherebtsov, A., Kruglyak, I., Belokon, Y., Savela, K. and Sereda, D., 2010. The retrieving of heat-resistant alloys on intermetallic base for details of gas turbine engine hot track in SHS conditions. Materials Science and Technology, Houston, Vol. 3, pp. 2097–2102.

9. Sereda, B.P., Savela, K.V., Kozhemyakin, G.B., Belokon, Yu.A. and Ryzhkov, V.G., Zaporizhzhian State Engineering Academy, 2009. Katalizator dlia ochyshchennia oksydu vuhletsiu i vuhlevodniv [The catalyst for the purification of carbon monoxide and hydrocarbons], Patent of Ukraine, no. 45154.

Пат. 45154 України, МПК B01J25/00. Каталізатор для очищення оксиду вуглецю і вуглеводнів / Б.П.Середа, К.В.Савела, Г.Б.Кожемякін [та ін.]; заявник і патентоволодарь – Запоріж. держ. інж. академія. № u 2009 05588; заявл. 01.06.2009; опубл. 26.10.2009, Бюл. № 20.

10. Batura, P.I., 1991. Catalytic reactors for afterburners flue gas. Koks i Khimiya, No. 5, pp. 32–34.

Батура П.И. Каталитические реакторы для дожигания отходящих газов / П.И.Батура // Кокс и химия. – 1991. – №5. – С. 32–34.

03_2016_Belokon
2016-07-29  567.06 KB  708

• Наступна >