Abstract
The outlet stream from combustion processes is a complex mixture of compounds which depends on the specific operating conditions. Thermochemical processes operating under rich fuel conditions enhance the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and soot. PAH play an important role in soot formation, but they can appear adsorbed on soot surface as well as at the gas phase due to their different volatility and molecular weight. Both PAH (the gas phase and adsorbed PAH) fractions are important when considering the total characterization from pyrolytic processes, mainly for determining the emission levels of 16 Environmental Protection Agency (EPA) priority PAH. In this way, an optimized method capable to determine the aromatic compounds in the gas and particle phases in combustion exhaust gases is needed. The method here presented allows the collection and quantification of both the PAH adsorbed on soot and present at the gas phase of the exhaust gases of thermochemical processes. It involves PAH characterization by combining classical Soxhlet extraction of the sample collected, followed by an extract concentration using a rotary evaporator and subsequent micro-concentration under gentle nitrogen stream before the analysis. The EPA-PAH were determined using a gas chromatograph–mass spectrometer (GC–MS). Validation tests using a fully characterized soot, the NIST (National Institute of Standards and Technology) reference material SRM 1650b, and repeatability using diesel surrogate commercial soot named Printex-U, were done. Additionally, experiments of acetylene pyrolysis were carried out and their products analyzed for determining the PAH amount. The results showed good method reliability for the determination of 16 EPA-PAH found in the outlet gases, as well as good recovery for the most of PAH and good prediction for the real samples analyzed.
Highlights
Актуальность работы обусловлена, с одной стороны, тем, что полученные данные позволят оптимизировать работу установок с точки зрения параметров, обеспечивающих наибольшую производительность реакторов при максимальной степени конверсии исходного сырья, с другой стороны – необходимостью прогнозирования и постоянного контроля за эмиссией вредных веществ, которые при промышленных масштабах производства могут значительно ухудшать экологическую обстановку и наносить вред окружающей среде [11]
В табл. 4 представлены результаты определения содержания полициклических ароматических углеводородов в отходящих газах по сравнению с имеющимися литературными данными о допустимых пределах содержания полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в воздухе и почве
1, 223058, Лесковка, Минская область, Республика Беларусь)
Summary
Анализ отходящих газов установки пиролиза легких углеводородов в процессе синтеза углеродных наноматериалов является актуальной задачей не только для оценки количества образующихся вредных веществ, но и для обеспечения наибольшей производительности реактора и максимальной степени конверсии исходного сырья. Методом газовой хроматографии проведен качественный и количественный анализ отходящих газов: неконденсируемых газообразных фракций и адсорбируемых ароматических углеводородов. В результате экспериментов было установлено, что основными компонентами отходящих газов являются водород и метан. Установлено, что концентрации пирена, фенантрена, аценафтилена, аценафтена превышают норму в 1,5–6 раз, а содержание таких токсикантов, как бенз(а)антрацен, антрацен, бенз(а)пирен и дибенз(а,h)антрацен значительно превышают норму. Ключевые слова: углеродные наноматериалы, пиролиз пропан-бутановой смеси, хроматографический анализ отходящих газов. Состав отходящих газов при каталитическом синтезе углеродных наноматериалов при пиролитическом разложении пропан-бутановой смеси / Т.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
