Against the backdrop of globally tightened environmental regulations, particularly in the Russian Federation, conventional gas-cleaning methods (cyclones, bag filters, electrostatic precipitators) used in the glass industry are becoming insufficient. These are only effective for capturing suspended particles yet not capable of removing the gaseous marker pollutants at the required level: NOx, SO2, CO. The study is aimed at developing and experimentally validating a highly efficient integrated system that enables 90…95 % removal of gaseous pollutants and approximates 100 % removal of solid particles. A silica/mullite fiber-based reducing catalyst produced entirely from domestic materials (20 cm3) achieved 95 % NO conversion at 350 °C in laboratory reactor tests. The catalytic filter element (with a surface area of 0.02 m2) installed in the pilot setup showed high simultaneous removal efficiencies for multiple pollutants: NOx – 92 %, SO2 – 96 %, at an operating temperature of 380 °C. The authors proposed an integrated purification train that includes an acid-gas neutralization reactor, reagent-dosing systems (for lime, caustic solution, and ammonia water), an inertial separator, a ceramic catalytic filter unit, as well as lime and spent reagent silos. The study was conducted using the Ceramic Pulse-Jet Filter, T Modification, Catalytic Configuration laboratory and pilot testing unit (Bakor R&D Center).
Boris L. Krasniy – Doctor of Technical Sciences, general director, NTC Bakor LLC, Moscow, Russia
Aleksandr B. Krasny – Ph.D. in Technical Sciences, executive director, NTC Bakor LLC, Moscow, Russia
Dmitry A. Serebryansky – Ph.D. in Technical Sciences, head of the Gas Purification Laboratory, NTC Bakor LLC, Moscow, Russia
Aleksandr V. Sandin – chemist technologist of the Gas Purification Laboratory, NTC Bakor LLC, Moscow, Russia
1. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 5–2022. Производство стекла. М.: Бюро НДТ, 2022.
2. Справочник Европейского союза по наилучшим доступным технологиям «Производство стекла» / Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Manufacture of Glass. – 2013 (англ). Best Available Techniques (BAT) reference document for the manufacture of glass.
3. Сигал И. Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Недра, 1988. 312 с.
4. Changming Li, Lin Huangfu, Jianling Li, et al. Recent advances in catalytic filters for integrated removal of dust and NOx from flue gas: fundamentals and applications // Resources Chemicals and Materials. 2022. No. 1. P. 275 – 289. URL: https://doi.org/10.1016/j.recm.2022.06.002
5. Lin Huangfu, Zhaohui Chen, Changming Li, Xiaolong Yao. The denitration and dedusting behavior of catalytic filter and its industrial application in glass kilns // Catalysts. 2020. No. 10. Р. 1394. DOI: 10.3390/catal10121394
6. Hemmer G., Kasper G., Wang J., Schaub G. Removal of particles and acid gases (SO2 or HCl) with a ceramic filter by addition of dry sorbents, article // Proc. 5th Int. Symp. on Gas Cleaning at High Temperatures, Morgantown. 2002. September 20, 2002, United States.
7. Heidenreich S., Nacken M., Hackel M., Schaub G. Catalytic filter elements for com-bined particle separation and nitrogen oxides removal from gas streams // Powder Technol. 2008. No. 180. Р. 86 – 90.
8. Jedlicka F., Jecha D., Bebar L., et al. Combined flue gas cleaning from persistent organic compounds and nitrogen oxides in the multifunction filter // Chem. Eng. 2012. V. 29. P. 1063 – 1068.
9. Cerafil TopKat, Clear Edge Corporation. URL: https://huanbao.bjx.com.cn/news/ 20191011/1012223.shtml. 2021 (accessed 4th October 2021).
10. TopFraxTM, Topsoe Corporation. URL: https://www.topsoe.com. 2021 (accessed 4th Oc-tober 2021).
11. Weijian Chen. Glass furnace catalytic ceramic filter installation and operation experience // 78th Conference on Glass Problems: Ceramic Engineering and Science Proceedings.2018. V. 39, Is. 1.
12. URL: https://cat-filter.com
13. URL: http://en.tidyland.com/
14. Красный Б. Л., Тарасовский В. П., Красный А. Б. и др. Высокотемпературная очистка горячих дымовых газов промышленных печей от пыли фильтрующими элементами из пористой проницаемой керамики // Новые огнеупоры. 2006. № 11. С. 43 – 48.
15. Пат. 2307702 РФ. Устройство для изготовления изделий с волокнистой структурой / Красный Б. Л., Киселев В. Г. и др. Заявл. 04.04.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл № 28.
16. Пат. 2371423 РФ. Способ изготовления керамического фильтрующего элемента с волокнистой структурой / Красный Б. Л., Красный А. Б. и др. Заявл. 13.05.2008; опубл. 27.10.2009, Бюл № 30.
17. Пат. 2789585 РФ. Способ изготовления фильтрующего элемента для очистки горячего газа / Красный Б. Л, Красный А. Б. и др. Заявка № 2022100662; заявл. 14.01.2022; опубл. 06.02.2023, Бюл. № 4. 29 с.
18. Sizova A., Rodimov O., Galganova A. Influence of drying process on the aluminosilicate fiber hot gases filter element properties // Ceramics International. 2022. V. 48., Is. 19. Part B. P. 29165 – 29174.
19. Красный Б. Л., Королев М. Н., Серебрянский Д. А. и др. Комплексная химическая очистка дымовых газов установок термического обезвреживания отходов с помощью каталитического фильтра // Экология и промышленность России. 2023. № 27(7). С. 4 – 10.
20. Krasny B. L., Korolev M. N., Serebryansky D. A., et al. Comprehensive chemical cleaning of flue gases of thermal waste treatment plants using a catalytic filter // Ecology and Industry of Russia. July 2023. P. 4 – 10.
21. Красный Б. Л., Красный А. Б., Королев М. Н. и др. Термическое обезвреживание отходов в печах с инновационной системой газоочистки в керамическом каталитическом фильтре // Материалы Международной научно-технической конференции «Экология в энергетике ВТИ 2023 г.». М., 2023. С. 115 – 122.
22. Сизова А. С. Формирование структуры высокотемпературного фильтрующего элемента на основе алюмосиликатных волокон с применением криотехнологии: автореф. дис. … канд. техн. наук. М., 2024.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2025.12.pp.024-037
Article type:
Research Article
Make a request
