blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-2-77-82blackmet-137Research ArticleЭКОЛОГИЯ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕECOLOGY AND RATIONAL USE OF NATURAL RESOURCESУСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДИОКСИНОВ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ СЖИГАНИИ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВCONDITIONS FOR FORMATION OF DIOXINS AT HIGH-TEMPERATURE COMBUSTION OF CHLORINE-CONTAINING MATERIALSБердниковВ. И.BerdnikovV. I.

к.т.н., старший научный сотрудник

Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher

berdnikov-cher@mail.ruГудимЮ. А.GudimYu. A.

д.т.н., профессор

Dr. Sci. (Eng.), Professor

ПК «Технология металлов»РоссияIndustrial company “Technologiya Metallov”Russian FederationЮжно-уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian Federation2015220320155827782Copyright © Бердников В.И., Гудим Ю.А., 20152015Бердников В.И., Гудим Ю.А.Berdnikov V.I., Gudim Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/137

При высокотемпературном (выше 1600 °С) сжигании хлорсодержащих отходов мгновенно разрушаются все органические соединения, в том числе диоксины, фураны, хлорфенолы и прочие. Последующее охлаждение хлорсодержащего газа до температур ниже 500 °С создает условия для вторичного синтеза диоксинов. Показано, что вероятность диоксинообразования в этом случае возрастает при повышении содержания кислорода, хлора и фтора в отходящем газе, но при снижении содержания серы в нем. Для эффективного подавления вторичного диоксинообразования необходимо проводить сжигание отходов при минимальном остаточном содержании кислорода в газе, а высокие содержания хлора и фтора снижать высокотемпературной (при 600 – 1000 °С) нейтрализацией газа химическими соединениями щелочных или щелочноземельных элементов (например, путем вдувания в газ порошкообразного карбоната натрия).

High-temperature (over 1600 °C) combustion of chlorine-containing waste immediately destroys all organic compounds including dioxins, furans, chloro-phenols and others. However, subsequent cooling of chlorine-containing gas to temperatures below 500 °C creates conditions for the secondary synthesis of dioxins. The study fi ndings show that the probability of dioxin formation in this case rises with the increasing of oxygen, chlorine and fl uorine contents with the concurrent decreasing of sulfur content in the waste gas. For the effi cient suppression of secondary dioxin formation, waste should be incinerated at a minimum residual oxygen content in the gas whilst high contents of chlorine and fl uorine should be reduced by high-temperature (at 600 – 1000 °C) gas neutralization by chemi-cal compounds of alkaline or alkaline-earth elements (e.g. by injection of powdered sodium carbonate into the gas).

диоксинывысокотемпературное сжиганиехлорсодержащие материалыdioxinshigh-temperature combustionchlorine-containing materialsReferencesПарецкий В.М., Камкин Р.И., Кузнецов А.В. и др. // Твердые бытовые отходы. 2009. № 9. С. 34 – 38.Paretskii V.M., Kamkin R.I., Kuznetsov A.V. etc. Waste combustion in melted slag. Tverdye bytovye otkhody. 2009, no. 9, pp. 34–38. (In Russ.).Процесс Ромелт. Научное издание. / Под ред. А.В. Роменца. – М.: МИСиС, Руда и металлы, 2005. – 400 c.Protsess Romelt. Nauchnoe izdanie [Romelt process. Scientifi c publication]. Romenets A.V. ed. Moscow: MISiS, Ruda i metally, 2005. 400 p. (In Russ.).Гудим Ю.А., Голубев А.А. // Экология и промышленность России. 2009. Февраль. С. 4 – 7.Gudim Yu.A., Golubev A.A. Non-waste technology of high-temperature utilization of unsorted solid waste products. Ekologiya i promyshlennost’ Rossii. 2009. February, pp. 4–7. (In Russ.).Бернадинер М.Н., Бернадинер И.М. // Твердые бытовые отходы. 2011. № 5. С. 24 – 27.Bernadiner M.N., Bernadiner I.M. High-temperature waste processing. Plasma energy source. Tverdye bytovye otkhody. 2011, no. 5, pp. 24–27. (In Russ.).Adding R., Olie K. // Environ. Sci. Technol. 1995. Vol. 29, no. 6, pp.1423 – 1435.Adding R., Olie K. Mechanisms of formation and destruction of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans in heterogeneous systems. Environ. Sci. Technol. 1995. Vol. 29, no. 6, pp. 1423–1435.Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания Т. 1. / В.Е. Алемасов, А.Ф. Дрегалин, А.П. Тишин, В.А. Худяков.– М.: ВИНИТИ, 1972. – 266 с.Alemasov V.E., Dregalin A.F., Tishin A.P., Khudyakov V.A. Termodinamicheskie i teplofizicheskie svoistva produktov sgoraniya. T. 1. [Thermodynamic and thermophysical properties of combustion products. Vol. 1.]. Moscow: VINITI, 1972. 266 p. (In Russ.).Безуглый В.К., Бондаренко Б.И. // Доклады Национальной АН Украины. 2009. № 7. С. 88 – 91.Bezuglyi V.K., Bondarenko B.I. Thermodynamic analysis of dioxin and furan-formations (TCCD and TCDF) in gaseous mixture O – C – H – Cl. Doklady Natsional’noi AN Ukrainy. 2009, no. 7, pp. 88–91. (In Russ.).Колесник В.В., Орлик В.Н., Олейник С.Ю., Рассоха А.В. // Украинский химический журнал. 2008. T. 74. № 12. C. 82 – 86.Kolesnik V.V., Orlik V.N., Oleinik S.Yu., Rassokha A.V. Thermodynamic analysis of dioxin-formation processes. Ukrainskii khimicheskii zhurnal. 2008. Vol. 74, no. 12, pp. 82–86. (InТрусов Б.Г. База данных «Terra». – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.Russ.).Trusov B.G. Baza dannykh “Terra” [Data base “Terra”]. Moscow: MGTU im. N.Ye. Baumana, 2007. (In Russ.).Trusov B.G. Baza dannykh “Terra” [Data base “Terra”]. Moscow: MGTU im. N.Ye. Baumana, 2007. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.