Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлены результаты исследования методом инфракрасной (ИК) спектроскопии бурых углей различных месторождений России и Монголии. Полученные данные свидетельствуют о наличии в бурых углях сложных структур, содержащих алифатические и ароматические углеводородные фрагменты, а также кислородсодержащие функциональные группы (карбонильные, гидроксильные, эфирные). Установлено, что рассчитанный по результатам ИК-спектроскопии показатель ароматичности f _a имеет линейную корреляционную связь с показателями качества бурых углей - выходом летучих веществ (V^daf), связанным углеродом (C_fix) и атомным отношением Н/С.

С целью разработки новых катализаторов для окислительных превращений соединений серы на основе углеродных нанотрубок (Таунит) с нанесенными биметаллическими оксидными наночастицами была приготовлена серия образцов состава M₁M₂O _x /Таунит (M₁M₂ = CeMo, CuMo, CeCu) методом пропитки по влагоемкости. Свойства полученных катализаторов исследованы методом ИК-Фурье спектроскопии и термического анализа в сочетании с масс-спектрометрией. Изучено влияние природы прекурсора металла и окислительной обработки носителя на функциональный состав поверхности носителя и его термическую стабильность. Установлено, что разложение носителя с нанесенными биметаллами начиналось при температурах на 210-285 °C ниже, чем для немодифицированного носителя. Стабильность носителя (Таунит) к термическому разложению увеличивается в следующем ряду катионов металлов: CuMo < CeMo < CeCu < без М₁М₂. Выбраны оптимальные прекурсоры биметаллов для синтеза перспективного наноразмерного катализатора M₁M₂O _x /Таунит.

Рассмотрены вопросы утилизации золошлаковых отходов угольных тепловых электростанций (ТЭС) для обеспечения их экологической безопасности. Предложена комплексная технология, позволяющая утилизировать отходы процесса сжигания твердого топлива на ТЭС и региональные промышленные отходы совместно с производимыми на ТЭС выбросами углекислого газа, что актуально в рамках подписанного Россией Парижского соглашения по климату. Совмещение процессов получения свободных оксидов кальция и магния в минеральной части сжигаемого в паровом котле топлива, сухого золошлакоудаления из котла и электрофильтров и химического насыщения их углекислым газом из продуктов сгорания угля с получением термодинамически устойчивых карбонатов позволяет организовать малоотходный процесс производства электрической и тепловой энергии и заменителей природных материалов разного назначения. Комплексный процесс карбонизации основных компонентов зол ТЭС в процессе минерализации выбросов СО₂ повышает потребительские свойства золошлаков при снижении эмиссии СО₂ на 3-5 %, что эквивалентно повышению коэффициента полезного действия ТЭС на 1.5-2 %. Вовлечение в процесс химического рециклинга региональных ресурсов (золошлаки ТЭС и иных производств, строительные отходы программ реновации жилья и др.) может поднять степень безотходности ТЭС до 70-90 % без обращения к дорогостоящим технологиям улавливания и хранения углерода (Carbon Capture and Storage, CCS). Возможность решения в рамках одного технологического процесса многофакторной задачи утилизации твердых и газообразных продуктов различного типа обеспечивает коммерческую привлекательность настоящего предложения.

Изучен состав продуктов механообработки (МО) смеси бурого угля и воды (1 : 1) при температурах МО 80, 120, 160, 200 °С. Механообработку водоугольной композиции осуществляли с помощью установки АГО-2 в среде аргона. Проведение МО при повышенных температурах способствует деструкции органической составляющей бурого угля. Показано, что при увеличении температуры МО снижается выход метана и увеличивается выход битумоида. Установлено, что содержание смол и асфальтенов в битумоидах возрастает с повышением температуры МО. Изучены характеристики воспламенения и горения продуктов МО смеси “уголь - вода”.

Исследован петрографический состав сапропелитовых углей различных месторождений России. Выявлено, что в исследуемых образцах содержится более 75 % мацералов группы липтинита, 8-24 % мацералов группы витринита и минорные количества группы инертинитов (преимущественно фюзинит) - не более 1-2 %. Для определения генетической зрелости сапропелитовых углей использовали отражательную способность витринита. Установлено, что показатель отражения витринита в образцах варьируется в относительно узком диапазоне - от 0.27 % (образец Чарчикского месторождения) до 0.41 % (образец Таймылырского месторождения).

Проведена статистическая обработка материала по составу золообразующих элементов углей Каа-Хемского месторождения ( n = 43), в том числе ранее полученных другими исследователями. Образцы исследуемых углей в среднем низкозольные (зольность A^d 11.8 %), с относительно высоким содержанием CaO (17.4 мас. %) и Fe₂O₃ (16.6 мас. %). Регрессионный анализ данных по методу наименьших квадратов позволил выявить наличие корреляционных связей между показателями зольности и содержанием элементов. Построены графики зависимостей содержания элементов в угле [Э _i ] и золе угля [Э _i ]^А от зольности для широкого диапазона значений A^d (3-51 %). Типы построенных для Si, Al, Ti, K, Na диаграмм отличаются от таковых для Fe, Ca, Mg, S. Показано, что в исследуемых углях главными носителями Si, Al, Ti, K, Na являются минеральные включения аллотигенного происхождения. В аутигенных образованиях углей находятся в основном зола-носители Fe, Ca, Mg, S.

Методом хромато-масс-спектрометрии изучены содержание и химический состав органических жирорастворимых компонентов (липидов) снегового покрова, торфа и вод верхового участка, типичного для южной тайги Бакчарского болота (северо-восточные отроги Большого Васюганского болота). Показано, что состав липидов болотных вод подвержен сезонным колебаниям и формируется за счет соединений, образовавшихся в торфяной залежи и попадающих с атмосферными осадками, а также компонентов болотных растений. Содержание липидов в воде связано с динамикой уровня болотных вод, количеством выпавших атмосферных осадков и температурой воздуха. В начале весны количество липидных компонентов в болотных водах максимальное, их состав практически идентичен торфяным соединениям. При разбавлении воды тающим снегом содержание липидов снижается, при этом в снегу увеличивается доля основных групп липидов: н -алканов и н -альдегидов, а также циклических моно- и сесквитерпеноидов, присутствующих в болотных растениях раннего вегетационного периода. Повышение температуры воздуха и низкое количество атмосферных осадков приводят к росту в воде доли липидов, продуцируемых водными растениями, и соединений, входящих в состав смолы хвойных пород (дегидроабиетиновая кислота и ее производные). С увеличением количества дождевых осадков в воде снижается разнообразие состава и содержание липидов, при этом преобладают н -алканы С₂₅ и С₂₇, а также карбоновые кислоты. Снижение количества атмосферных осадков в конце лета сопровождается ростом содержания в болотной воде тритерпеноидов, стероидов, длинноцепочечных эфиров карбоновых кислот и токоферола. Кроме того, появляются характерные для березы бетулин и его производные, а также насыщенные нефтяные гопаны, попавшие в воду в результате проведения в августе технических работ на исследованном участке. Через месяц, в сентябре воды очищаются от продуктов антропогенной деятельности, резко повышается содержание биологических тритерпеноидов, а среди них - α- и β-амиринов, которыми обогащены брусника и клюква.

Представлен твердофазный способ получения массивных двухкомпонентных сульфидных катализаторов путем механохимического сочетания коммерческих порошков молибденита, кобальта и никеля. Приведены физико-химические характеристики катализаторов, обсуждается их активность в модельных реакциях гидродесульфирования дибензотиофена, 4,6-диметилдибензотиофена, в том числе, в присутствии карбазола и фенантрена, а также в процессе гидроочистки S-компонентов дизельной фракции.

Исследована техническая керамика эпохи бронзы Барабинской лесостепи (III - начало II тыс. до н. э.). Методом термогравиметрии изучены образцы внутренних и внешних поверхностей литейных форм и тиглей. Установлено, что, независимо от местоположения на изделии, они имеют хорошее и очень хорошее качество обжига. Зафиксированы достоверные различия в потере массы между образцами внутренней и внешней поверхностей тиглей, что позволяет определять тип теплотехнического сооружения (открытое или закрытое), направление нагнетания воздуха на тигель (непосредственно на металл, т. е. нагнетание воздуха мехами производилось в емкость тигля или в бок изделия, на стенку), долговременность его использования. В литейной форме происходят другие процессы. При заливке металла в ней возникает большой градиент температуры: на поверхности соприкосновения с отливкой температура формы по величине приближается к температуре расплава. На внешней поверхности в этот момент она равна начальной температуре. Однако время температурного воздействия кратковременно и ограничено периодом застывания металла. Разница в потере массы между внутренней и внешней поверхностями может накапливаться только при длительном использовании формы и, таким образом, свидетельствовать о кратности применения изделия. При определении функционального различия технической керамики тигли и формы могут быть разведены на основе различий в потере массы внутренней и внешней поверхностей. Результаты термического анализа добавляют существенные объективные данные в реконструкцию технологии древнего бронзолитейного производства в Евразии.

Исследовано каталитическое сжигание фуса, образующегося при переработке прибалтийских сланцев, с целью оценки эффективности сжигания в присутствии промышленного алюмомеднохромового катализатора полного окисления органических веществ с содержанием активного компонента 10 %. Определены оптимальные температурные режимы каталитического сжигания. Изучена возможность проведения процесса сжигания фуса в кипящем слое катализатора без использования дополнительного топлива. Показано, что максимальная степень выгорания 97.7-97.8 % достигается при 700-750 °С. При этом концентрация вредных веществ в отходящих газах составляла, м. д.: СО 244-269, NO_x - 179-229, SO₂ - отсутствует. На основе литературных данных по каталитическому сжиганию серосодержащей нефти показано, что при длительной работе установки по каталитическому сжиганию фуса в автотермическом режиме, с учетом содержания оксида кальция в минеральной составляющей фуса, концентрация SO₂ на выходе из реактора может достигать 60 м. д. Содержание углерода в зольном остатке составило 2.3-2.4 %. По содержанию CaO зола относится к основной золе уноса и может быть использована как добавка к цементам. На основе результатов каталитического сжигания фуса в автотермическом режиме в лабораторной установке определены выбросы вредных веществ в отходящих газах при использовании фуса в качестве топлива для каталитической котельной при коэффициенте избытка воздуха α = 1.2. Показано, что выбросы вредных веществ при сжигании фуса не превышают значения предельно допустимых выбросов для каждого компонента, вплоть до фоновой величины (0.9ПДК).