КОМПЛЕКСНЕ ОЧИЩЕННЯ ГАЗОВИХ ВИКИДІВ ТЕПЛОЕНЕРГЕТИЧНИХ ПІДПРИЄМСТВ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2026.2.8

Ключові слова:

газові викиди, система очищення, теплоенергетика, пил, двооксид сульфуру, монооксид карбону, оксиди нітрогену

Анотація

У статті представлено комплексний науковий підхід до вирішення актуальної екологічної проблеми – очищення газових викидів теплоенергетичних підприємств від найбільш поширених забруднювачів: пилу, двооксиду сульфуру, монооксиду карбону та оксидів нітрогену. Актуальність дослідження зумовлена зростанням обсягів викидів шкідливих речовин та їхнім критичним впливом на здоров’я людини й стан навколишнього середовища. Запропонована технологія очищення газових викидів складається з чотирьох послідовних етапів. Очищення від пилу здійснюється циклонно-ротаційним пиловловлювачем, що дозволяє вловлювати дрібнодисперсний пил з ефективністю до 99%. Для видалення двооксиду сульфуру запропоновано абсорбційний метод нейтралізації, в якому кислі димові гази очищуються за допомогою лужних стічних вод промислових підприємств. Для видалення монооксиду карбону запропоновано каталітичний метод. Розроблено склад каталізатора на основі оксидів цинку, міді, хрому та алюмінію. На відміну від платинових аналогів, він може працювати у запилених газах і має низький гідродинамічний опір завдяки нанесенню пастоподібної маси на внутрішні поверхні труб реактора. Завершальним етапом комплексної системи очищення є термічне знешкодження оксидів нітрогену за допомогою дугового плазмотрона. Досліджено процеси високотемпературного розкладання та встановлено, що введення в реактор відновників, таких, як метан або амоніак дозволяє змістити рівновагу реакції у бік утворення молекулярного азоту та кисню. Запропонована поетапна система очищення дозволяє зменшити концентрації шкідливих сполук в очищених газах до гранично допустимих значень.

Посилання

Наказ МОЗ України від 09.07.2024 № 1192 «Про затвердження державних медико-санітарних нормативів допустимого вмісту хімічних і біологічних речовин у повітрі робочої зони». URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/ show/z1107-24#Text (дата звернення: 17.01.2026).

Наказ МОЗ України від 05.08.2021 № 1657 «Про затвердження Змін до Гігієнічних регламентів гранично допустимої концентрації та орієнтовно безпечних рівнів впливу хімічних і біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць». URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1249-21#Text (дата звернення: 17.01.2026).

Бєкєтов В. Є., Євтухова Г. П. Джерела та процеси забруднення атмосфери. Харків : ХНУМГ ім. О. Н. Бекетова, 2019. 113 с.

Викиди забруднюючих речовин і парникових газів в атмосферне повітря. URL: https://zt.ukrstat.gov.ua/dostat/dost_vykydy.pdf (дата звернення: 16.01.2026).

Наказ міністерства охорони навколишнього природного середовища України від 27.06.2006 № 309 «Про затвердження нормативів граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел». URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0912-06#Text (дата звернення: 09.02.2026).

Галак О. В., Белоусов І. О., Сахненко М. Д., Каракуркчі Г. В., Матикін О. В., Косарев О. В. Методи очищення газових викидів від хімічно-небезпечних речовин для підвищення ефективності фільтрувальних систем // Вісник Національного Технічного Університету «ХПІ». Серія: Інноваційні дослідження у наукових роботах студентів, 2018. № 18 (1294). С. 89-93. http://idnrs.khpi.edu.ua/issue/view/8938

Крусір Г. В., Мадані М. М., Гаркович О.Л. Техніка та технології очищення газових викидів. Навч. посібник. Одеса: ОНАХТ-Одеса, 2017. 207 с.

Кузнєцов С.І., Венгер О.О., Безпальченко В.М., Семенченко О.О., Івкіна Є.С. Електростатичний фільтр для очищення газів від пилу. Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського Серія: Технічні науки Т. 36(75) № 2. Ч.1.2025. С. 62-67. https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua/journals/2025/2_2025/part_1/12.pdf

Ліпенков І. В. Аналіз сучасних систем очищення вихідних газів у суднових енергетичних установках. Молодий вчений. Технічні науки. 2020. № 1(77). С. 1-4. DOI: https://doi.org/10.32839/2304-5809/2020-1-77-1.

Kuznietsov S., Venher O., Grygorieva L., Semenchenko O., Bezpalchenko V., Ivkina E. Gas cleaning from dust in a cyclone rotary device. Екологічні науки. 2023. № 2(47). С. 22-26. http://ecoj.dea.kiev.ua/archives/2023/2/3.pdf

Куц В. П., Гумницький Я. М., Марціяш О. М. Можливості застосування пиловловлювачів комбінованої дії на підприємствах переробної галузі регіону і економічна оцінка ефективності процесу пилоочищення. Наукові праці ОНАХН. 2016. Вип. 1. Т. 80. С. 138–143.

Яворський В. Т., Гелеш А. Б., Яворський І. Є., Калимон Я. А. Теоретичний аналіз хемосорбції сульфуру (IV) оксиду. Обґрунтування вибору ефективного масообмінного апарата. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2015. Т.1, № 6 (79). С. 32-40. DOI: 10.15587/1729-4061.2016.60312.

Patel D. M., Kodgire P., Dwivedi A. H. Low temperature oxidation of carbon monoxide for heat recuperation: A green approach for energy production and a catalytic review. Journal of Cleaner Production. V. 245, 2020. P. 118838. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118838.

Іваненко О. І., Мартинюк А. С., Вагін А. В., Довголап С. Д. Каталітичне знешкодження монооксиду вуглецю печей обпалу типу рідгамера. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки, № 3. 2025. С. 14-25. https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-3-2.

Іваненко О. І., Довголап С. Д. Застосування феритного методу для знешкодження токсичних газових відходів. Екологічні науки. 2023. № 2 (47). С. 228–231. http://ecoj.dea.kiev.ua/archives/2023/2/37.pdf DOI https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.2-47.37

Effects of Doping on the Performance of CuMnOx Catalyst for CO Oxidation / Dey S., Dhal G. C., Prasad R., Mohan D. // Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. 2017. Vol. 12, Issue 3. Р. 370–383. doi: https://doi.org/10.9767/bcrec.12.3.901.370-383.

Kuznietsov S.I., Venher O.О., Bezpalchenko V.M., Semenchenko O.O., Ivkina Yе.S. Classification of methods for sanitary purification of gases from nitrogen oxides. Вісник ХНТУ. № 1 (92). Ч.1. 2025, С. 105–114. https://kntu.net.ua/ukr/layout/set/print/content/download/123902/691205/file/Bісник%201(92),%20том%201.pdf

Кузнєцов С. І., Малєєв В. О., Безпальченко В. М. Високотемпературна нейтралізація нітроген оксидів у вихлопних газах суднових двигунів. Збірник наукових праць Національного університету імені адмірала Макарова. № 2 (476). 2019. С. 73-76. DOI https://doi.org/10.15589/znp2019.2(476).11

Kuznietsov S. I., Kachuk D. S., Venger O. O., Ivkina E. S. Method of neutralization of nitrogen oxides in area of low-temperature plasma. Питання хімії та хімічної технології. 2024. № 2(153). С. 32–39. http://dx.doi.org/10.32434/0321-4095-2024-153-2-32-38.

Патент на винахід України UA 62855А Україна, МПК 7 В01D47/00, C10K1/00. Спосіб очищення відхідних газів котельних від оксиду вуглецю та пристрій для його реалізації / Кузнєцов С.І. (Україна); Заявл.04.09.03; Опубл. 15.12.03, Бюл. № 12, 2003.

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-07