ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ, 2021, том 91, № 7, с. 1130-1137
ОБЗОР
УДК 546.172.6
СОРБЦИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ
НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ
РЕАГЕНТОВ
© 2021 г. Д. А. Новикова*, О. М. Флисюк, Н. А. Марцулевич, А. В. Гарабаджиу
Санкт-Петербургский государственный технический институт (технологический университет),
Московский пр. 26, Санкт-Петербург, 190013 Россия
*e-mail: darjanvk@mail.ru
Поступило в Редакцию 14 мая 2021 г.
После доработки 14 мая 2021 г.
Принято к печати 29 мая 2021 г.
Рассмотрены методы поглощения окислов азота, приведена их характеристика, выявлены преимущества
и недостатки. Представлен перспективный метод поглощения монооксида азота сорбентом на основе
диоксида марганца с возможностью регенерации сорбента и последующего использования продуктов
абсорбции.
Ключевые слова: монооксид азота, диоксид азота, очистка газа
DOI: 10.31857/S0044460X21070179
Одна из наиболее сложных экологических про-
Оксид азота(IV) NO2 - ядовитый бурый газ с не-
блем - выбросы отходящих газов, содержащие
приятным запахом. Выбросы NO2 («лисий хвост»)
токсичные вещества, в том числе оксиды азота.
несут большую опасность.
Предельно-допустимое среднесуточное коли-
Оксид азота(V) N2O5 - ядовитый газ, однако
чество оксида азота(IV) в атмосферном воздухе
он стабилен исключительно при температуре не
населенных мест - 0.04 мг/м3, оксида азота(II) -
выше +10°C. Взрывоопасен при соединении с ор-
0.06 мг/м3, а разовое максимальное количество
ганическими веществами. При разложении обра-
оксидов азота должно быть не более 0.04 мг/м3
зует NO2 - оксид азота(IV).
(3 класс опасности) [1].
Выбрасываемые газы различаются по количе-
Очистка газа от оксида азота(I) (оксид диазота)
ству в них оксидов азота и других примесей, по
N2O не является первостепенной задачей, так как
степени окисления оксидов азота, температуре и
в отходящих газах в больших количествах он об-
т. д. Естественный процесс образования оксидов
разуется редко, и, наоборот, он специально выра-
азота в природных условиях - это электрические
батывается для нужд различных сфер, таких как,
медицинская, пищевая, авиационная, автомобиль-
разряды во время гроз, пожары, вулканическая
ная. В медицине, например, он используется в ка-
деятельность. Кроме того, монооксид азота посту-
честве наркоза, под названием «веселящий газ».
пает в атмосферу в результате жизнедеятельности
Оксид азота(II) (монооксид азота) NO - бесцвет-
азотфиксирующих бактерий. Концентрация диок-
ный газ без запаха, гидрофобен, не растворяется в
сида азота в приземном слое атмосферы может до-
воде, не реагирует со щелочами и с карбонатами,
стигать 0.0015 мг/м3, что считается естественным
поэтому его улавливание вызывает трудности.
фоном.
1130
СОРБЦИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ
1131
Объекты химической промышленности, в ре-
Выделение оксида и диоксида азота происхо-
зультате действия которых в атмосферу попадают
дит при производстве нитратов целлюлозы. Об-
окислы азота, потенциально опасны для окружаю-
разующиеся смеси азотной, серной кислот и воды
щей среды. Контролируемое воздействие на окру-
подвергают регенерации для повторного исполь-
жающую среду по оценочным данным составляет
зования отработанных кислот. В ходе воздействия
лишь 20% от реального воздействия (аварии, не-
на отработанные кислоты острым паром происхо-
учтенные источники, занижение данных, созна-
дит выделение в газовую фазу NO и NO2, образу-
тельное нарушение норм и правил в ночное время,
ющихся при разложении нитрозилсерной, азотной
залповое воздействие и т. д.) [2].
кислот и нитросоединений [7]. Нитрозные газы
Один из основных источников образования
охлаждают с целью получения азотной кислоты
опасных окислов азота - производство взрывчатых
с концентрацией 98%. Несконденсировавшиеся
веществ и азотной кислоты. В настоящее время
пары азотной кислоты при 30-45°С поступают на
азотную кислоту получают окислением синтети-
абсорбцию. Количество нитрозных газов может
ческого аммиака [2]. На стадии окисления аммиа-
достигать 1500 м3/ч, а их доля в общем количестве
ка образуется оксид азота(II), который затем окис-
газов - 33% и более. Из этого следует, что нитроз-
ляется кислородом воздуха до оксида азота(IV) и
ные газы необходимо улавливать на выходе из ко-
из-за неполноты его поглощения в абсорбционных
лонных аппаратов [8].
колоннах вместе с недоокисленным NO выбрасы-
В выхлопных газах присутствуют оксиды азо-
вается в атмосферу. Отходящие газы производства
та с различной степенью окисления: газы слабо
азотной кислоты содержат на выходе из абсорбци-
окисленные (доля NO более 60% от общего коли-
онных колонн от 0.05 до 0.2 об% оксидов азота, в
чества NO и NO2), средне окисленные (доля NO
том числе оксид азота(II) в количестве, значитель-
в пределах 45-60%), высоко окисленные (оксиды
но превышающем предельно допустимые концен-
азота преимущественно в виде NO2, доля которого
трации [3].
60-70 % от их общего количества).
Топливные отрасли занимают первое место по
Содержащиеся в атмосферном воздухе окси-
выбросам в атмосферу вредных веществ, на них
ды азота наносят вред окружающей среде. Отри-
приходится 30% общероссийских загрязнений и
цательное влияние загрязнения атмосферы выра-
35% промышленных выбросов. Степень перера-
жается в ухудшении здоровья людей, животных,
ботки промышленных отходов в данных отраслях
снижении урожайности сельскохозяйственных
также низкая - около 35%. Большое количество
культур и продуктивности животных [9], выпаде-
оксидов азота образуется при сжигании твердых,
нии кислотных дождей.
жидких и газообразных видов топлива. Их кон-
Бесцветный монооксид азота NO не вызывает
центрация в дымовых газах может достигать 2 г/м3
раздражения дыхательных путей, поэтому человек
[4, 5]. Топливный оксид азота образуется из-за
может его не почувствовать. При вдыхании оксид
присутствия азотсодержащих соединений в топли-
ве. При сжигании топлива азот, содержащийся в
азота NO подобно угарному газу связывается с ге-
моглобином. Образующееся нестойкое нитрозосо-
воздухе и топливе, становится реакционноспособ-
ным и, соединяясь с кислородом, образует оксиды.
единение быстро превращается в метгемоглобин,
Fe2+ переходит в Fe3+, который не способен обра-
В отходящих газах, как правило, находится
тимо связывать O2 и не участвует в процессе пере-
смесь оксидов азота различной степени окисле-
носа кислорода. Концентрация метгемоглобина в
ния, среди которых преобладает оксид азота(II),
крови 60-70% считается летальной.
плохо растворимый в большинстве известных по-
глотителей. Окислы азота дымовых газов состоят
При удаленности от источника выброса боль-
на 85-90% из NO и на 10-15% из NО2. В атмосфе-
шее количество NO превращается в NO2. При дей-
ре происходит быстрое окисление NO в NO2, что
ствии оксида азота(IV) в растениях разрушается
усиливает отрицательное воздействие дымовых
хлорофилл, повреждаются листья и хвоя. Прямое
газов на природу и живые организмы, поскольку
воздействие NO2 на растения можно определить
диоксид азота более токсичен [6].
по изменению цвета листьев и игл, в результате
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
1132
НОВИКОВА и др.
окисления хлорофилла они становятся желтыми
- сорбция оксидов азота различными поглоти-
или бурыми. Кроме хлорофилла в растениях окис-
телями.
ляются жирные кислоты, из-за чего происходит
При больших объемах газовых выбросов и при
разрушение мембран и некроз. В клетках расте-
малом количестве в них оксидов азота прибегают к
ний образуется азотистая кислота, оказывающая
совершенствованию технологии сжигания топли-
мутагенное действие. Вследствие негативного
ва, которое бы сводило к минимуму образование
воздействия NO2 на растения происходит увяда-
оксидов азота в пламени горящего материала [12]
ние цветков, прекращение плодоношения и роста.
(снижение температуры в топке, рециркуляция
Для растений опасна концентрация NO2 0.35 мг/м3
продуктов сгорания, впрыск влаги или пара в топ-
и выше. В городах и районах со средней концен-
ку, двухступенчатое сжатие, сжигание топлива с
трацией NO2 0.2-0.3 мг/м3 существует опасность
малыми избытками воздуха, сжигание в кипящем
повреждения растительности диоксидом азота.
слое, ввод присадок, усовершенствование горелок
Однако в сравнении с человеком растения менее
[13], предварительный подогрев топлива).
восприимчивы к воздействию чистого диоксида
Совершенствованием технологии сжигания то-
азота, что связано с особенностями метаболизма
плива можно частично решить проблему сниже-
растений, которые могут поглощать часть NO2 в
ния количества оксидов азота в газовых выбросах
качестве удобрения.
энергоустановок без использования реагентов и
Диоксид азота оказывает раздражающее дей-
без значительных капитальных затрат. Исполь-
ствие на дыхательные пути и слизистую оболоч-
зование вышеперечисленных методов позволяет
ку глаза. Поглощая естественную радиацию как в
значительно снизить выбросы оксидов азота в ат-
ультрафиолетовой, так и в видимой части спектра,
мосферу, но этого недостаточно для решения эко-
он снижает прозрачность атмосферы и способ-
логических проблем в крупных промышленных
ствует образованию фотохимического тумана -
регионах. Данные мероприятия эффективны толь-
смога [10].
ко в сочетании с дополнительной очисткой газов.
Согласно результатам социально-гигиениче-
Наиболее трудно удаляются слабо окисленные
ского мониторинга атмосферного воздуха, было
нитрозные газы. Диоксид и высшие оксиды азота
установлено, что в части районов крупных горо-
сравнительно хорошо поглощаются водой и во-
дов России превышена предельно-допустимая
дными растворами некоторых солей, оксид азота
концентрация диоксида азота [11]. Загрязнение
(NO) большинством из указанных растворов не по-
атмосферного воздуха в городах может привести
глощается. Для полного поглощения оксидов азо-
к заболеванию органов дыхания, крови, увеличе-
та из газовых смесей необходимо предварительное
нию смертности местного населения. Поэтому не-
окисление NO до NO2 не менее чем на 50-55%.
обходимо разрабатывать и внедрять технологии,
Суть окислительных методов сводится к окис-
способствующие снижению вредного воздействия
лению монооксида азота и переводе его в реак-
окислов азота, наносимого окружающей среде и
ционноспособную форму диоксида с целью его
здоровью людей.
дальнейшего поглощения. В качестве окислителя
Способы обезвреживания газовых выбросов
можно использовать озон, который получают на
от оксидов азота можно разделить на следующие
месте его потребления [14, 15]. На первой стадии
группы:
монооксид азота быстро окисляется в диоксид
- организационно-технологические мероприя-
[16], на второй стадии происходит абсорбция по-
тия по снижению содержания оксидов азота в вы-
лученного диоксида азота. Основной недостаток
бросах;
озонирования - высокая энергоемкость. В насто-
- окисление оксида азота в диоксид с последу-
ящее время окислительные методы очистки от ок-
ющим поглощением последнего различными по-
сида азота(II) широко не распространены.
глотителями;
Скорость окисления NO можно увеличить при
- восстановление оксидов азота до нетоксич-
проведении окисления в жидкой фазе с помощью
ных соединений;
жидких окислителей. К жидким окислителям, пре-
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
СОРБЦИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ
1133
восходящим по окислительной способности кис-
перекиси водорода, возможно понижение темпера-
лород, относятся водные растворы Н2O2, KМnO4,
туры обрабатываемых газов до 200-700°С [20].
KBrO3, Na2CrO4 K2Cr2O7, HNO3. Окисление NO
При двухстадийном восстановлении оксидов
протекает по уравнениям (1)-(6).
азота [21] на первой стадии происходит восстанов-
3H2O2 + 2NO → 2HNO3 + 2H2O,
(1)
ление карбамидом при высоких температурах, а на
3H2O2 + 2NO + 2NaOH → 2NaNO3 + 4H2O,
(2)
второй - доочистка газов от остаточных оксидов
KBrO3 + 2NO + H2O → 2HNO3 + KBr,
(3)
азота при более низких температурах. К преиму-
ществам такой технологии относится увеличение
KBrO3 + 2NO + 2NaOH → KBr + 2NaNO3 + H2O, (4)
суммарной эффективности восстановления по
KMnO4 + NO → KNO3 + MnO2,
(5)
сравнению с эффективностью отдельных стадий
KMnO4 + 3NO + 2NaOH → MnO2
очистки; существенно уменьшается жесткая за-
+ 2NaNO2 + KNO2 + H2O,
(6)
висимость эффективности процесса от колебаний
Внедрению абсорбционно-окислительных ме-
температуры в высокотемпературной стадии.
тодов препятствуют высокая стоимость окисли-
Селективное каталитическое восстановление
телей, трудность регенерации отдельных соедине-
оксидов азота возможно углеводородами в кисло-
ний и проблемы утилизации продуктов окисления
родсодержащей среде. Интенсивно ведутся разра-
из-за с их ограниченной востребованности. Поэ-
ботки катализаторов и условий реализации этой
тому абсорбционно-окислительные методы реко-
методики [22]. Наиболее активны при восстанов-
мендованы к использованию при объемах отходя-
лении оксидов азота металлы платиновой группы,
щих газов, не превышающих 15 тыс. м3/ ч [17].
но их применение ограничивает высокая стои-
Восстановительные методы основаны на ис-
мость [23].
пользовании восстановителей, позволяющих пе-
Среди сорбционных методов очистки от окис-
реводить оксиды азота в элементный азот, что
лов азота можно выделить абсорбцию оксидов
экологически более приемлемо. К приоритетным
азота жидкими поглотителями и адсорбцию твер-
методам снижения концентрации оксидов азота
дыми сорбентами. Для абсорбции оксидов азо-
в отходящих дымовых газах теплотехнических
та используют воду, водные растворы щелочей,
установок относятся их некаталитическое и ката-
кислот или жидкие неводные абсорбенты. Водная
литическое восстановление.
абсорбция диоксида азота используется при про-
Первоначально в качестве восстановителя в
изводстве азотной кислоты и нитратов целлюлозы.
некаталитических процессах использовали амми-
Однако полностью удалить оксиды азота невоз-
ак, что представляло опасность для окружающей
можно из-за образования кислот с выделением ок-
среды, поскольку помимо хранения и транспор-
сида азота(II) (7) [24].
тировки этого токсичного реагента необходимы
3NO2 + Н2О → 2HNOз + NO.
(7)
надежные методы дозировки, точного контроля и
Для ускорения повторного окисления моноок-
последующей деструкции [18]. В настоящее вре-
сида азота в диоксид процесс ведут под давлени-
мя популярность приобрели восстановители на
ем. Скорость окисления зависит от концентрации
основе карбамида, например, обработка потока
оксида азота, с уменьшением его концентрации
дымовых газов в их высокотемпературной зоне
она резко понижается. Для увеличения скорости
(700-1200°С) газообразной восстановительной
окисления необходимо увеличение поверхности
смесью, полученной предварительно при терми-
контакта газовой и жидкой фаз, повышение скоро-
ческом разложении твердого карбамида вне зоны
сти диффузии оксида азота и кислорода из газовой
обработки очищаемых газов и подаваемой в зону
фазы в жидкую фазу за счет применения массооб-
очистки газом-носителем [19]. В качестве вос-
менной аппаратуры с интенсивным гидродинами-
становителя применяли также водные растворы
ческим режимом взаимодействием фаз.
карбамида, карбоната аммония и их смеси. При
использовании восстановителя, полученного со-
Для абсорбции нитрозных газов после денитра-
вместным термическим разложением карбамида и
ции отработанных кислот применяют систему на-
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
1134
НОВИКОВА и др.
садочных колонн, а также барботажные колонны
окислению нитритных солей до нитратных, вме-
Варваричева и абсорбционные колонны с газлифт-
сте с очисткой газа получаются азотно-торфяные
ными тарелками. Возможность использования
удобрения.
многоступенчатых аппаратов объясняется боль-
В качестве органического сорбента для погло-
шой скоростью абсорбции смеси NO2 и N2O4 - ди-
щения оксидов азота используются водные рас-
мера, образующегося при относительно высокой
творы трибутилфосфата (ТБФ). Данный сорбент
концентрации NO2. Однако система абсорберов
обладает высокой емкостью абсорбции, способен
не обеспечивает современные санитарные нормы
поглощать оксиды азота с большой скоростью, и
очистки газов. Невысокая скорость абсорбции ок-
его регенерация методом десорбции при снижении
сидов азота объясняется обратимостью и низкой
давления или нагревании не вызывает трудностей.
скоростью гидролиза NO2 (8), (9).
При поглощении оксидов азота трибутилфосфа-
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 + Q,
(8)
том происходит образование сольватов ТБФ∙NO2
3HNO2 → 2NO + H2O + HNO3 - Q.
(9)
или 2(ТБФ)∙N2O4 и физическое растворение NO2.
На границе раздела фаз образуется туман азот-
С уменьшением степени окисления газа возрас-
тает общая растворимость оксидов азота за счет
ной кислоты, оксиды азота и пары азотной кисло-
поглощения N2O3 [26]. Для реализации этого спо-
ты диффундируют через пленку тумана кислоты.
соба необходимо решение вопросов, связанных
При увеличении относительной скорости газового
потока количество тумана уменьшается и процесс
с растворимостью трибутилфосфата в растворах
азотной кислоты, его влиянием на качество и свой-
интенсифицируется. Это означает, что первые
ства получаемых в дальнейшем на основе отрабо-
ступени абсорбера нужно оснащать контактными
танного сорбента удобрений или других продук-
устройствами с высоким значением коэффициента
массоотдачи в газовой фазе.
тов его переработки, уносом выхлопными газами
аэрозолей трибутилфосфата и последствиями это-
Для удаления оксидов азота из отходящих газов
го явления.
применяют растворы щелочей и солей [25], напри-
Абсорбционные методы - наиболее доступны
мер, растворы Na2CO3 и Са(ОН)2, реже - NaOH и
KОН.
для очистки дымовых газов от оксидов азота. Од-
нако при использовании абсорбционной очистки
Поглощение оксидов азота щелочным раство-
не всегда удается полностью удалить оксиды азота
ром Са(ОН)2 протекает по реакции (10).
из газа, так как поглощение ряда реагентов сопро-
4NО2 + 2Са(ОН)2 → Са(NO3)2 + Са(NO2)2 + 2Н2О. (10)
вождается образованием оксида азота(II).
Этот способ очистки требует больших капи-
Поглощение оксидов азота из газов твердыми
тальных затрат и эксплуатационных расходов, но
сорбентами позволяет глубоко очистить газы, а
главный его недостаток в том, что при степени аб-
также получить концентрированные оксиды азота
сорбции оксидов азота 60-75% он не обеспечивает
после их десорбции из сорбента изолированным
санитарной нормы очистки газов.
теплоносителем. Наиболее эффективный твердый
Оксиды азота при их небольшой концентрации
сорбент - активированный уголь, однако в процес-
поглощаются раствором мочевины. Данный реа-
се адсорбции и особенно при десорбции он быстро
гент переводит оксиды азота в нейтральный азот
окисляется, вследствие чего возникает опасность
по уравнению (11).
его самовозгорания; кроме того, активированный
N2O3 + (NH2)2CO → СО2 + 2Н2О + 2N2.
(11)
уголь имеет низкую механическую прочность [27].
Для улавливания оксидов азота из газа дешев и
В качестве твердых сорбентов исследованы так-
доступен сорбент из торфа и извести. Поглощение
же силикагель, алюмогель, алюмосиликат и синте-
торфощелочным сорбентом проводят в аппарате
тические цеолиты [28]. Лучшие из изученных сор-
с кипящим слоем для увеличения интенсивно-
бентов - синтетические цеолиты и алюмосиликат.
сти процесса. Введение в кипящий слой аммиа-
Синтетические цеолиты имеют сильно развитую
ка и предварительная обработка торфа аммиаком
поверхность и обладают хорошими сорбционны-
улучшают массообмен. Так как торф способствует
ми свойствами [26]. Алюмосиликатный сорбент
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
СОРБЦИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ
1135
характеризуется высокой поглотительной способ-
Продолжаются разработка эффективных мето-
ностью, механической прочностью, твердостью
дов поглощения и поиск относительно дешевых и
и термостойкостью. Он способен ускорять окис-
доступных сорбентов, способных поглощать окси-
ление NO и может быть использован для очистки
ды азота из газовых выбросов, в том числе и при
газов с малой степенью окисления.
их малой концентрации, адсорбентов, характери-
зующихся большой поглотительной емкостью и
Известны способы адсорбции окислов азота ок-
простотой утилизации или регенерации.
сидами металлов при окислении озоном [29-31].
Методы не получили широкого распространения
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
из-за дороговизны. Разработан способ улавлива-
Новикова Дарья Алексеевна, ORCID: http://
ния монооксида азота NO с помощью сорбента на
orcid.org/0000-0002-5137-6708
основе диоксида марганца MnO2 с последующим
получением азотной кислоты [32]. Оксид марган-
Флисюк Олег Михайлович, ORCID: http://orcid.
ца(IV) взаимодействует с оксидом азота(II) в при-
org/0000-0003-0527-8725
сутствии азотной кислоты HNO3 с образованием
Марцулевич Николай Александрович, ORCID:
нитрата марганца Mn(NO3)2 (12). Оксида азота NO
http://orcid.org/0000-0001-9206-5976
может взаимодействовать с азотнокислой суспен-
Гарабаджиу Александр Васильевич, ORCID:
зией MnO2 по реакции (13) прямого взаимодей-
http://orcid.org/0000-0002-3762-5413
ствия NO с MnO2. Из полученной соли марганца
ФОНДОВАЯ ПОДДЕРЖКА
при прокаливании (14) можно получить диоксид
азота и переработать его в азотную кислоту (15).
Работа выполнена при финансовой поддержке
Оксид марганца(IV) можно вновь использовать в
Российского научного фонда (проект 21-79-30029).
качестве сорбента.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
2NO + 4HNO3 + 3MnO2 → 3Mn(NO3)2 + 2Н2О,
(12)
А.В. Гарабаджиу является членом редколлегии
2NO + 3MnO2 + 4H+→ 3Mn2+ + 2NO + 2H2O, (13)
Журнала общей химии. Остальные авторы заявля-
Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO2,
(14)
ют об отсутствии конфликта интересов.
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2.
(15)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В ходе экспериментальных исследований уста-
1. Постановление Главного государственного са-
новлена возможность поглощения оксида азота(II)
нитарного врача РФ от 22 декабря 2017 г. № 165
NO из газовой смеси со степенью извлечения до
«Об утверждении гигиенических нормативов ГН
85%. Чистый диоксид марганца достаточно до-
2.1.6.3492-17 «Предельно допустимые концентра-
рог, поэтому предложено использовать суспензию
ции (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном
железомарганцевых конкреций с оксидом марган-
воздухе городских и сельских поселений».
ца(IV) в качестве активного вещества. Исследо-
2. Федоров А.С., Коваленко Л.Б. // Академия Энергети-
вания показали, что суспензия на основе железо-
ки. 2009. № 5 (31). С. 46.
марганцевых конкреций - эффективный сорбент,
позволяющий извлечь до 85% оксида азота NO
3. Флисюк О.М., Новикова Д.А., Марцулевич Н.А., Гри-
из газовых смесей. Железомарганцевые конкре-
шин В.В. // ЖПХ. 2018. Т. 91. Вып. 5. С. 709; Fli-
ции обладают невысокой стоимостью, доступны,
syuk O.M., Novikova D.A., Martsulevich N.A., Gri-
легко регенерируются и химически активны.
shin V.V. // Russ. J. Appl. Chem. 2018. Vol. 91. N 5.
P. 822. doi 10.1134/S1070427218050130
Из множества методов очистки газов от оксидов
азота лишь малая часть реализуется в промышлен-
4. Грищук М.Е., Круглов О.А., Полуянов В.П. // Вестн.
ности из-за недостатков, связанных в основном с
Белгородск. гос. технол. унив. им. В.Г. Шухова.
большими энергозатратами и дороговизной. От-
2008. № 1. С. 89.
крытыми остаются вопросы регенерации сорбен-
5. Волкодаева М.В., Канчан Я.С., Ломтев А.Ю. // Здо-
тов и дальнейшего применения полученных при
ровье - основа человеческого потенциала: проблемы
поглощении продуктов адсорбции.
и пути их решения. 2018. Т. 13. № 2. С. 759.
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
1136
НОВИКОВА и др.
6.
Таймаров М.А., Кувшинов Н.Е., Ахметова Р.В., Сун-
19.
Кужеватов С.А., Куценко Е.В., Глейзер И.Ш., Сеня-
гатуллин Р.Г., Чикляев Д.Е. // Вестн. Казанск. тех-
вин В.М. Пат. 2286839 (2004). РФ.
нол. унив. 2016. Т. 19. № 20. С. 80.
20.
Кулиш О.Н., Кужеватов С.А., Ребров А.И., Орлова
7.
Степанов И.Н., Халитов Р.А., Махоткин А.Ф. //
М.Н., Антипова Н.В. Пат. 2314861 (2006). РФ.
Вестн. Казанск. технол. унив. 2013. Т. 16. № 19. С.
21.
Кулиш О.Н., Кужеватов С.А., Орлова М.Н., Ивано-
116.
ва Е.В. // Чистый город. 2009. № 4. С. 17.
8.
Махоткин А.Ф., Халитов Р.А., Петров В.И., Ка-
22.
Лазарев М.Ю., Махоткин И.А., Шарафисла-
симов М.Р., Валеев И.И. // Вестн. Казанск. технол.
мов Ф.Ш. // Вестн. Казанск. технол. унив. 2012.
унив. 2013. № 23. С. 46.
Т. 15. № 7. С. 11.
9.
Воскобойникова В.А.// Международный журнал гу-
23.
Смирнов Б.Ю., Смирнова С.Б., Альбитер Л.М. //
манитарных и естественных наук. 2021. № 1-3. С.
Изв. Самарск. науч. центра РАН. 2012. Т. 14. № 5-3.
15. doi 10.24411/2500-1000-2021-10114
С. 845.
10.
Афанасьев С.В., Шевченко Ю.Н., Волков Д.А., Мель-
24.
Ермолаева В.А., Поликарпова Д.М. // Международ-
никова Д.А. // Экология урбанизированных террито-
рий. 2020. № 4. С. 33. doi 10.24412/1816-1863-2020-
ный журнал гуманитарных и естественных наук.
4-33-40
2018. № 5-2. С. 73.
11.
Пузырев В.Г., Щерба Е.В., Васильева И.В., Бондарен-
25.
Kuropka J. // Environment Protect. Eng. 2011. Vol. 37.
ко В.В. // Медицина и организация здравоохранения.
N 1. P. 13.
2019. Т. 4. № 4. С. 18.
26.
Рогожников Д.А., Карелов С.В., Мамяченков С.В.,
12.
Редько А.А., Давиденко А.В., Павловский С.В., Кули-
Анисимова О.С. // Современные проблемы науки и
кова Н.В., Павловская А.А., Редько И.А. // Проблемы
образования. 2011. № 6. С. 81.
региональной энергетики. 2017. № 1 (33). С. 54.
27.
Мищенко А.В., Кузнецов С.И. // Вестн. Херсонск.
13.
Таймаров М.А., Ахметова Р.В., Сунгатуллин Р.Г.,
нац. техн. унив. 2018. № 2 (65). С. 35.
Лавирко Ю.В., Желтухина Е.С. // Изв. КазГАСУ.
28.
Стрелкова А.В., Пыжов А.М., Анисимов А.С. // Изв.
2017. № 1 (39). С. 180.
Самарск. науч. центра РАН. 2013. Т. 15. № 3-6. С.
14.
Noori H., Raud J., Talviste R., Jõgi I. // Ozone:
1969.
Science & Engineering. 2020. N 12. P. 1. doi
29.
Erme K., Jõgi I. // Environ. Sci. Technol. 2019. Vol. 53.
10.1080/01919512.2020.1839379
N 9. P. 5266. doi 10.1021/acs.est.8b07307
15.
Lin F., Wang Z., Zhang Z., He Y., Zhu Y., Shao J.,
30.
Marutheeswaran S., Mishra B.S., Roy C.S., Nan-
Yuan D., Chen G., Cen K. // Chem. Eng. J. 2020.
Vol. 382. 123030. doi 10.1016/j.cej.2019.123030
da B.R.K. // J. Phys. Chem. (C). 2020. Vol. 124. N 16.
P. 8786. doi 10.1021/acs.jpcc.0c00525
16.
Туркин А.В. // Вестн. АГТУ. Сер. Морская техника и
технол. 2014. № 3. С. 89.
31.
Erme K., Raud J., Jogi I. // Langmuir. 2018. Vol. 34.
N 22. P. 6338. doi 10.1021/acs.langmuir.7b03864
17.
Комарова Л.Ф., Кормина Л.А. Инженерные методы
защиты окружающей среды. Барнаул: Алтай, 2000.
32.
Флисюк О.М., Новикова Д.А., Марцулевич Н.А.,
395 с.
Панасенко С.А. // Изв. вузов. Сер. хим. и хим.
18.
Третьяков В.Ф., Бурдейная Т.Н. // Зеленая химия в
технол. 2019. Т. 62. Вып. 11. С. 150. doi 10.6060/
России. Москва, 2004. С. 52.
ivkkt.20196211.6015
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021
СОРБЦИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ОТХОДЯЩИХ НИТРОЗНЫХ ГАЗОВ
1137
Sorption of Nitric Oxides from Exhaust Nitrous Gases
Using Different Reagents
D. A. Novikova*, O. M. Flisyuk, N. A. Martsulevich, and A. V. Garabadzhiu
St. Petersburg State Institute of Technology, St. Petersburg, 190013 Russia
*e-mail: darjanvk@mail.ru
Received May 14, 2021; revised May 14, 2021; accepted May 29, 2021
The review of the main sources of emissions of industrial nitrogen oxides is carried out. The negative influence
exerted by them on the environment and the organism is considered. The existing methods of utilization of ni-
trous oxides are studied, their characteristics are given, advantages and disadvantages are revealed. A promising
method for the absorption of nitrogen monoxide by a sorbent based on manganese dioxide with the possibility
of regeneration of the sorbent is presented. The possibility of the subsequent use of absorption products for
industrial purposes is shown.
Keywords: nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, sources of gas emissions, removal of harmful gases
ЖУРНАЛ ОБЩЕЙ ХИМИИ том 91 № 7 2021