Проблема викидів карбон (IV) оксиду та можливі шляхи її вирішення

Abstract

Розглянуто екологічну проблему антропогенних викидів карбон (IV) оксиду, який відноситься до парникових газів прямої дії та безпосереднє впливає на зміну клімату планети. Головними причинами підвищення концентрації антропогенного СО2 в атмосфері є енергетичні установки, що працюють на викопному паливі, промислові виробництва та вирубка лісів. Одним із секторів економіки, що викидає в атмосферу парникові гази, є хімічна галузь, зокрема виробництво кальцинованої соди. За статистичними даними на 1 тону продукту утворюється приблизно 200-300 кг карбон (IV) оксиду. З урахуванням об’ємів виробництва кальцинованої соди та законодавства содові заводи зобов’язані платити екологічний податок за викиди СО2. Таким чином, економічні механізми регулювання викидів антропогенних парникових газів стимулюють дослідження цієї проблеми та розроблення ефективних методів її вирішення, зокрема і у виробництві кальцинованої соди. Метою роботи є комплексний аналіз проблеми викидів карбон (IV) оксиду у виробництві кальцинованої соди та визначення перспективних методів її вирішення. Виробництво кальцинованої соди, яке здійснюють за методом Сольве, викидає в атмосферне повітря до 178 млн. т забруднюючих речовин на рік. Основними джерелами викидів є стадія випалу карбонатної сировини, стадія приготування амонізованого розсолу та теплоагрегати ТЕЦ. Загальна концентрація карбон (IV) оксиду в газових викидах становить від 2 до 35 об. %. Для знешкодження СО2 в промисловості використовують абсорбційні, адсорбційні та каталітичні способи. Наведено загальну характеристику кожного методу та зазначено їх головні переваги та недоліки. Таким чином, вибір оптимального способу очищення у виробництві кальцинованої соди буде здійснюватися залежно від необхідного ступеня очищення, обсягу та складу газу, що викидається, властивостей абсорбентів, адсорбентів та каталізаторів, можливих шляхів утилізації вилученого СО2, місця розташування содового підприємства. Однак, визначальним фактором залишається техніко-економічні показники для використання того чи іншого способу.The environmental problem of anthropogenic carbon (IV) oxide emissions, which is a greenhouse gas of direct action and directly influences the climate change of the planet, is considered. The main reasons of increasing the concentration of anthropogenic CO2 in the atmosphere are power plants running on fossil fuels, industrial production and deforestation. One of the sectors of the economy that emits greenhouse gases is the chemical industry, in particular soda ash manufacture. According to statistics, about 200-300 kg of carbon (IV) oxide is formed per 1 ton of product. Taking into account the volumes of soda ash manufacture and the legislation soda plants are obliged to pay an environmental tax for CO2 emissions. Thus, the economic mechanisms of regulating anthropogenic greenhouse gas emissions stimulate the study of this problem and the development of effective methods of its solution, in particular in soda ash manufacture. The purpose of this work is a comprehensive analysis of the problem of carbon (IV) oxide emissions in soda ash manufacture and identification of promising methods for its solution. The soda ash manufacture, which is carried out by the Solve method, emits into the air up to 178 million tons of pollutants a year. The main sources of emissions are the stage of carbonate raw material firing, the stage of preparation of the ammoniated brine and the heat generator of CHP. The total concentration of carbon (IV) oxide in the gas emissions is from 2 to 35 vol. %. Absorption, adsorption and catalytic methods are used in the industry for the neutralization of CO2. The general characteristics of each method are presented and their main advantages and disadvantages are indicated. Thus, the choice of the optimum method of gas cleaning in soda ash manufacture will be made depending on the degree of cleaning required, volume and composition of the gas emitted, properties of adsorbents, absorbers and catalysts, possible ways of utilization of CO2 extracted, location of the soda plant. However, the determining factor remains the technical and economic indicators for the use of one method or another.