Застосування матеріалу та спосіб утримування полігалогенованих сполук

1. Застосування матеріалу, що складається з поліолефінової матриці та наповнювача на основі вуглецю, який повністю в неї вбудований або включений, для незворотного утримування полігалогенованих сполук. 2. Застосування матеріалу за п.1, яке відрізняється тим, що наповнювач складається із частинок вуглецю, переважно активованого вугілля, сажі або тонкоподрібненого коксу подової печі. 3. Застосування матеріалу за пп.1 або 2, яке відрізняється тим, що поліолефіном матриці є поліпропілен (ПП). 4. Застосування матеріалу за будь-яким із зазначених вище пунктів, яке відрізняється тим, що матеріал придатний для одержання компонентів або насадок систем очищення відхідного газу. 5. Застосування матеріалу за п.4, яке відрізняється тим, що компонентами або насадками є полотна, волокна, стружка, смужки, грануляти або формовані вироби, одержані шляхом лиття під тиском. C2 2 (19) 1 3 76978 4 включений, а також способу утримування полігає таким міцним, що десорбція щойно адсорбовалогенованих сполук. них PCDD/F при відповідній температурі у систеПолігалогенованими сполуками є, наприклад, мах мокрої очистки, тобто максимально при 100°С, поліхлоровані дибензо-п-діоксини та дибензофумайже виключається. рани (PCDD/F), які утворюються під час процесів [В DE 44 25 658 С1] описаний спосіб утримуспалювання, зокрема під час спалювання сміття та вання полігалогенованих сполук, згідно з яким відвиводяться з відпрацьованими газами. На основі хідний газ виводиться через нерухомий шар, що їх токсичності законодавством Федеративної ресмістить наповнювачі із поліолефіну, наприклад, публіки Німеччина у 17 федеральній постанові про поліпропілену (ПП). При цьому, зокрема, вказуєтьзахист від шкідливих впливів [17.BlmSchV] було ся на здатність ПП як абсорбційного матеріалу визначено граничне значення для викиду цих споутримувати саме PCDD/F із димового газу, в той лук із пристроїв для спалювання сміття 0,1нг час як ртуть не поглинається поліолефіном, і її ТЕК/Нм3 (ТЕК= еквівалент токсичності). Як відомо слід відокремлювати окремо. На противагу цьому на сьогоднішній день, цього граничного значення частинки нерухомого шару піддають регенерації для PCDD/F у газоподібних продуктах згоряння шляхом десорбування абсорбованих полігалогедотримуватися не можливо внаслідок загальної нованих сполук. оптимізації умов спалювання. Тому концентрацію В установках для спалювання сміття, які маPCDD/F у газоподібних продуктах згоряння слід ють системи мокрої очистки, в яких зазвичай як зменшувати за допомогою додаткового очищення матеріал використовують ПП (наприклад, як наподимового газу після спалювання до досягнення внювач, краплевідокремлювач), виникає пробленеобхідного граничного значення. ма, що вміст PCDD/F у відхідному газі варіюється Згідно із сучасним рівнем техніки PCDD/F у гавідповідно до умов експлуатації, а у найневигіднізоподібних продуктах згоряння видаляються якоших випадках частина PCDD/F, введеного у невемога раніше під час очищення димового газу. Це ликих концентраціях у систему мокрої очистки, здійснюється або безпосередньо після спалюванабсорбується та концентрується в ПП. Переважно ня газоподібних продуктів згоряння, які містять у нестаціонарному режимі (під час запуску та зупил, (неочищений газ), за допомогою спеціальних пинки установки, у випадках пошкоджень) слід каталізаторів при високих температурах, за допорахуватися із значно підвищеною концентрацією могою допоміжних речовин на тканевому фільтрі, PCDD/F у відхідному газі. Це призводить до сильякий використовується як знепилювальний агент ного забруднення ПП-компонентів PCDD/F та (спосіб летючого потоку), або за допомогою катаозначає, що через більший проміжок часу експлулізатора, інтегрованого у тканевий фільтр, (спосіб атації систем мокрої очистки настільки збільшуREMEDIA фірми. Gore). Всі ці способи, як правило, ється концентрація PCDD/F у ПП, що навіть непризводять до значного зменшення концентрації значні зміни режиму експлуатації, наприклад, PCDD/F у газоподібних продуктах згоряння порівколивання температури, призводять до десорбції няно із визначеним законом граничним значенням PCDD/F. PCDD/F із відхідного газу не фіксуються у для викиду, яке складає 0,1нг ТЕК/Нм3. Для видаПП необернено, мова тут йде про абсорбційлення PCDD/F не потрібні ніякі додаткові агрегати. но/десорбційну рівновагу, яка значним чином заДодаткові стадії очищення димового газу (наприлежить від температури та концентрації PCDD/F. клад, системи мокрої очистки) майже не навантаПринципово десорбція PCDD/F із ПП відбуважені PCDD/F. ється такожу системі очищення, яка містить неруКрім того, окрім описаних вище способів очихомий шар із ПП-формованих виробів, через який щення димового газу пропонуються також способи без конденсації та додавання рідини у сухому виу комбінації із системами очищення відхідного гагляді пропускають газ, що підлягає очищенню. зу, включеними у канал відхідного газу, які містять Низько хлоровані PCDD/F скоріше підлягають компоненти, що ад- або абсорбують полігалогенодесорбції із ПП, і тому це призводить до можливовані сполуки. го перевищення допустимого значення ТЕК. ЗалеВикористання активованого вугілля для утрижно від режиму експлуатації значення ТЕК у відхімування шкідливих речовин відоме [із публікації дному газі може навіть збільшуватися при Thomas Loser: Einsatz von Aktivkohlen zur PCDD/Fвикористанні системи мокрої очистки. Тому в таких Minderung (Використання активованого вугілля для установках необхідно або використовувати додатзменшення PCDD/F), Abfallwirtschaftsjournal 4 ковий агрегат для відокремлення PCDD/F наприкі(1992), Nr.11 893-902]. При цьому особлива перенці етапу очищення димового газу ("поліцейський вага надається здатності активованого вугілля фільтр"), або запобігати вивільненню PCDD/F із утримувати ртуть та хлорорганічні сполуки при системи мокрої очистки. очищенні димового газу. Хоча це означає, що ак[У цьому зв'язку у WO 98/41310] посилаються тивоване вугілля у навантаженому стані значно на протиставлення двох способів, в яких до прозабруднене ртуттю, тому видалення відходів є мивної води системи мокрої очистки згідно з одбільш трудомістким. Крім того власні спроби поканим способом додають тонко подрібнені частинки зують, що використання активованого вугілля у вуглецю (С-частинки), згідно з іншим - тензиди. В системах мокрої очистки, наприклад, через наявобох способах ці добавки зв'язують PCDD/F із відність пилу призводить до значного забруднення хідного газу та спричиняють таким чином значне промивної води та вимагає додаткового викорисзменшення концентрації PCDD/F у відхідному газі. тання фільтру. Але ці способи потребують використання додаткоПри цьому загально відомим є те, що адсорбвих пристроїв для дозування та уловлювання, що ційне зв'язування PCDD/F зокрема з вуглецем (С) втручаються в процес, ускладнюючи його, та мо 5 76978 6 жуть негативно впливати на властивості системи виключати. мокрої очистки, утворюючи шлам та піну. Крім тоОскільки полігалогеновані сполуки добре диго, в цих способах у випадку недостатнього видафундують у поліолефіни та рівномірно розподілялення краплин на виході із системи мокрої очистки ються в об'ємі, тобто абсорбуються, то частинки не виключається те, що тонко подрібнені частинки, наповнювача, які не знаходяться у безпосереднасичені PCDD/F (С-частинки або краплини аероньому контакті із відхідним газом, що підлягає золю), захоплюються і викидаються в потік відхідочищенню, або з промивною рідиною, також приного газу. датні для аб- або адсорбування полігалогенованих Виходячи з вище сказаного, задачею винаходу сполук. є створення матеріалу для утримування полігалоПри цьому використовують властивість поліогенованих сполук , а також спосіб з використанням лефінів загалом та ПП зокрема як матеріалу, що цього матеріалу на основі поліолефінів, наприутруднює дифузію ртуті, щоб уникнути завантаклад, для PCDD/F, який уникатиме недоліків актиження ртуттю наповнювача, вбудованого в матривованого вугілля та поліолефінів. цю. Таким чином здатність наповнювача до адсоЗадача вирішується за допомогою матеріалу, рбування стосується виключно завантаження який містить наповнювач, придатний для абсорбуполігалогенованими сполуками. Як наповнювачі вання полігалогенованих сполук та при цьому поспередусім використовуються субстанції, що містійно включений у матрицю із поліолефіну, перетять вуглець. Як вже було згадано вище, адсорбважно поліпропілену (ПП), та постійно вбудований ційне зв'язування галогенізованих сполук, зокрема в неї (поліолефін, легований наповнювачем). При PCDD/F на вуглеці (С), є особливо міцним. Тому цьому наповнювач представлений переважно у придатними частинками наповнювача в поліолеформі частинок, грануляту або порошку та є квазіфіновій матриці є зокрема активоване вугілля, гомогенним, тобто рівномірно розподіленим у сажа та тонко подрібнений кокс подової печі. об'ємі матриці поліолефіну, причому наповнювач Внаслідок зв'язування наповнювача в поліота матриця як компоненти утворюють матеріал. В лефіновій матриці, зокрема, при використанні вугідеалі кожна з окремих частинок наповнювача полецю як наповнювача, вигідним чином значно вністю оточена матрицею, так що вся поверхня зменшується кількість пилу вуглецю, а отже і згакомпонентів складається з матеріалу із поліолефідана вище схильність до забруднення. нів. Із легованого таким чином поліолефіну можна Згідно з винаходом повне зв'язування означає одержувати велику кількість компонентів очисних технічно якомога повне за економічних умов зв'ясистем. При цьому майже ніякої ролі не відіграє, зування, включення та покриття наповнювача за чи є очисна система системою мокрої очистки або допомогою поліолефіну, яке складає переважно системою, в якій газ, що підлягає очищенню, очи80-100%. Щонайменше переважна частина шкідщують у сухому вигляді, тобто без конденсування ливих речовин через поліолефінову матрицю пота додавання рідини. Класичною сферою викорисвинна проникати до наповнювача. Беручи до уватання для поліолефіну, легованого наповнювачем, ги, що наповнювач покривається поліолефіном, є звичайні насадки насипного матеріалу у нерухослід враховувати, що матеріал має вироблятися мому шарі, які можна одержувати з поліолефіну, та використовуватися у великих кількостях. Абсолегованого наповнювачем, без подальших змін. лютно повне покриття з використанням відповідАльтернативно можливо також одержувати інші них придатних високотехнічних способів не можнасадки, які мають велику питому площу поверхні, ливе, хоча повне покриття у масштабах обмежену максимальну товщину матеріалу, а талабораторії вдається. При зв'язуванні частинок кож гарну газопроникність питомої поверхні, тобто наповнювача у поліолефіні з використанням згатакі як ткані полотна, волокна, стружка, полоси, даних високотехнічних способів постійно траплягрануляти або формовані вироби із поліолефіну, ється, що зони поверхні активованого вугілля не легованого наповнювачем, одержані шляхом литпокриті поліолефінами. Такий матеріал створює на тя під тиском. папері, за можливістю, покриття, що складається із Але й інші компоненти, наприклад, краплевіпилу наповнювача. Крім того такий матеріал придокремлювач, облицювання труби та інші конструдатний для цілей згідно з винаходом. ктивні елементи системи мокрої очистки, які наВигідним чином забезпечують не лише покрапряму пов'язані із відхідним газом або омивною щенні властивості поліолефінів щодо механічної водою, також забезпечують сферу використання та хімічної стабільності та абсорбції PCDD/F, але й для легованих ПП. При цьому вигідним чином прозначним чином уникають небажаної десорбції понують заміняти компоненти, одержані із ПП, на PCDD/F із матеріалу. Це зокрема виявляється компоненти, одержані із легованого ПП, без значтоді, коли здатність наповнювачів до ад- або абсоних конструктивних змін системи мокрої очистки. рбування вища, ніж здатність поліолефінової матДо цих компонентів належать також газопроникні риці. Тому з цієї причини не прагнуть досягти відутримувачі або контейнери для наповнювальних новлюваності абсорбційного матеріалу шляхом елементів. десорбції полігалогенованих сполук. Тому матеріПри використанні поліолефіну, легованого наал для майже безпроблемної, а тому такої, що повнювачем, принципово неважливим є те, чи вивимагає менших затрат, утилізації шляхом спалюкористовується він у системі мокрої очистки чи в вання створений таким чином, що всі виведені очисній системі, що містить нерухомий шар із фосубстанції зруйновуються під час спалювання. При рмованих виробів, через який без конденсації та цьому виведення певних проблемних речовин, додавання рідини у сухому вигляді наприклад, ртуті є небажаним, надалі його слід пропускають газ. 7 76978 8 Компоненти із поліолефіну, легованого наповНа Фіг. представлено для прикладу виконання нювачем, одержують також способом лиття під в лагоритмічному масштабі коефіцієнт десорбції 1 тиском. Для змішування наповнювача із матричв % (відношення десорбованої кількості PCDD/F ним матеріалом використовують двошнековий до загальної кількості утримування PCDD/F у наекструдер. Запропонований процес змішування в садці), для різних PCDD/F із різними ступенями процесі одержання можливо поєднувати зі спосохлорування у чистому PCDD/F (лівий стовпчик) та бом лиття під тиском. у ПП, легованому приблизно 10мас.% С (правий У наступному прикладі виконання спеціально стовпчик). Насадки, завантажені певною кількістю покращують абсорбційні властивості ПП за допоPCDD/F, протягом 24 годин піддають обтіканню у могою введення вуглецю, переважно, активованопотоці повітря 250Нл/год. при температурі 120°С го вугілля, сажі або тонко подрібненого коксу пота визначають кількість PCDD/F, десорбованого дової печі як наповнювача. Вміст вуглецю в ПП при цьому у потоці повітря. Ступінь десорбування складає від 0,1 до 30мас.%. Особлива перевага залежно від ступеню хлорування PCDD/F зобратут полягає в тому, що значно підвищується не жений на Фіг. для TCDF 2, PeCDF 3, HxCDF 4, лише вірогідність утримування PCDD/F, але й час HpCDF 5, OCDF 6, TCDD 7, PeCDD 8, HxCDD 9, експлуатації фільтру із сипучого матеріалу. HpCDD 10, а також OCDD 11. Зрозуміло, що стуПриклад виконання описує відокремлення попінь десорбування із ПП, легованого С, у порівлігалогенованих сполук, наприклад, PCDD/F від нянні із нелегованим ПП приблизно на 100 порядвідхідних газів. ків нижче. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601