Утилизация диоксида углерода мусоросжигающих заводов

Л№21(26)_2013/14

В данном разделе рассмотрены варианты утилизации СО₂,образующегося при сжигании органической составляющей твердых отходов в реакторах мусоросжигающих заводов (МСЗ). Особое внимание к этому вопросу обусловлено требованиями Киотского соглашения о сокращении выбросов парниковых газов, одним из которых является СО_2. Основные характеристики методов улавливания СО₂ и направлений утилизации его или образующихся из него продуктов, их области применения обобщены в табл.1.

Сравнение различных методов улавливания СО₂ по критерию экологической безопасности для природной среды и персонала предприятия указывают на преимущества улавливания СО₂ водными растворами щелочей: при достаточно эффективном улавливании получают карбонаты и бикарбонаты Na или К, применемые в производстве стекла.

Эффективно улавливать СО₂ с использованием метода Сольве: образуется не только кальцинированная сода (Na₂CO₃), но и хлорид кальция (CaCl₂).Соду применяют в производстве стекла, моющих средств и т.п. CaCl₂ широко применяют как ускоритель твердения бетона, антигололедное средство.

Разработана концепция проекта комбинированного предприятия – «МСЗ- получение соды и хлорида кальция»,перерабатывающее предварительно отсортированные ТБПО с получением из отходящих газов, содержащих в основном СО₂, соду и хлорид кальция. Технология МСЗ защищена патентом РФ 2249766. Она исключает образование диоксинов и фуранов, а получение соды и CaCl₂из СО₂ по адаптированному методу Сольве снижает на 50% выброс парникового СО₂ в атмосферу и тем самым вносит вклад в выполнение требований Киотского соглашения.

Согласно схеме комбинированного предприятия «МСЗ-производство Na₂CO₃ и CaCl₂ » горячий поток газов, выходящий из печи МСЗ, пропускают через теплообменник (паровой котел),в котором получают горячую воду или пар. Газовую смесь, содержащую СО₂ и азот, подают в сатуратор, в который предварительно подают водный раствор NH₃ и NaCI. Образующиеся бикарбонат натрия и хлорид аммония (NH₄CI), используя их различную растворимость, разделяют в аппарате получают соду. При этом используется 50% из первичного потока СО_2..Смесь газов, содержащая остаточный СО₂ и азот, или сбрасывают в атмосферу, или подвергают дальнейшей переработке. Например, можно получать жидкий СО₂, используемый в процессе криобластинга**, перспективного метода очистки поверхностей заготовок или изделий машиностроения.Таким образом комбинированное производство позволяет: ● обеспечить сжигание органической составляющей твердых отходов; ● исключить образование опасных для населения и животных диоксинов и фуранов; ● снизить на 50% выброс СО₂, способствующего созданию парникового эффекта; ● получать из доступной и недорогой гашеной извести (Ca(OH)₂) коммерчески востребованный продукт – CaCl₂, применяемый в качестве ускорителя твердения бетона, антигололедного реагента; ● получать кальцинированную соду, применяемую в стекольном производстве, мыловарении и производстве синтетических моющих средств, эмалей, ультрамарина. Она также используется для умягчения воды паровых котлов и устранения жёсткости воды, для обезжиривания металлов и десульфатизации доменного чугуна; ● обеспечить получение прибыли или в крайнем случае самоокупаемость производства.

Способ получения метанола из смеси газов, содержащей СО₂, (отходящие промышленных газов высокотемпературных печей производства оксида этилена) разработан в ОАО «Казаньоргсинтез» (рис. 2.). Состав газов в %: 18,8 СО; 25,6 Н₂; 26 С0₂;

Таблица 2.3 Методы улавливания СО₂, получаемые из него продукты