Некондиційні вуглецевмісні горючі копалини та способи їхнього термохімічного перероблення
Аналіз структури споживання первинних енергетичних ресурсів у світі та в Україні. Способи термохімічного перероблення некондиційної вуглецевмісної сировини. Переробка різноманітних некондиційних твердих горючих копалин в наземних та підземних умовах.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 03.07.2023 |
| Размер файла | 161,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Перероблення вугілля в суміші з відходами полімерів. Заслуговують на увагу процеси отримання СРП шляхом сумісного перероблення відходів полімерів з вугіллям.
В останні десятиліття з'являється все більше досліджень, присвячених розробці методів утилізації відходів полімерних матеріалів (поліетиленових пляшок, відпрацьованих автомобільних шин тощо) з одержанням газового або синтетичного рідкого палива (Макітра та ін., 2013).
Одним із шляхів утилізації полімерів є також їхнє використання в процесах коксування вугілля з метою покращення якості коксу. До бітумінозного вугілля при виробництві металургійного коксу можна додавати до 5 % поліетилену (ПЕ) чи поліпропілену. Оптимальним варіантом утилізації відходів полімерів буде їхній піроліз (із низькосортним некондиційним вугіллям) до енергетичного палива. Особливо багато досліджень присвячено такому переробленню поліолефінів. Це й не дивно, якщо враховувати, що ще наприкінці 90-х років XX ст. тільки в США кількість відходів пластику становила понад 20 млн т (у тому - 50 % ПЕ).
Оскільки ПЕ за високих температур може виступати донором водню, доцільнішим слід вважати його сумісний піроліз із вугіллям. Дослідження показали, що збільшення вмісту поліетилену до 60 % в шихті з бурого вугілля призводить до майже 100 % конверсії в процесі його піролізу.
Полістирол при піролізі разом з вугіллям поводиться подібно до ПЕ, вихід смоли зростає зі збільшенням вмісту полімеру і температури процесу. Явище синергізму і в цьому випадку не спостерігається, мабуть, через менший вміст водню в ароматичних кільцях порівняно з ПЕ.
Альтернативним гідруванню шляхом використання полімерів для одержання СРП є їхня оксидаційна газифікація сумісно з вугіллям з отриманням суміші СО та Н2, які далі за відомим процесом Фішера-Тропша перетворюються в СРП. У процесі газифікації бажано використовувати каталізатори, переважно солі лужних чи лужноземельних металів або солі заліза. Процес проводять переважно в киплячому шарі.
Отже, важкоутилізовані відходи полімерів, насамперед поліолефіни, після змішування їх з вугіллям чи іншими горючими матеріалами можуть бути перетворені шляхом піролізу в синтетичне рідке паливо чи інші цінні хімічні продукти.
Висновки
1. Проведений аналіз структури споживання первинних енергетичних ресурсів у світі показав, що упродовж останніх десятиліть частка вугілля стабільно становить 25-30 % і не виявляє тенденції до зменшення. Аналогічні закономірності спостерігаються і в Україні. Встановлено, що в Україні енергетичний потенціал запасів некондиційної вуглецевмісної сировини співроз- мірний з покладами кондиційного вугілля і може бути використаний для підвищення енергетичної забезпеченості країни. Водночас погіршення екологічних показників довкілля у світі і в Україні вимагає підвищення рівня екологічної безпеки при використанні вуглецевмісної сировини та відповідної екологічної модернізації способів її термохімічної конверсії.
2. Наведений огляд відомих способів термохімічного перероблення вугле- цевмісної сировини (піроліз та коксування, гідрогенізація, газифікація тощо) показав, що процес газифікації, який дозволяє переробляти різноманітні некондиційні паливні ресурси в наземних та підземних умовах, є найбільш перспективним для підвищення рівня екологічної безпеки та екологічної модернізації вугільної галузі країни.
Список літератури
1. Білецький, В. (2003). Проблеми переробки солоного вугілля. Праці Наукового товариства імені Шевченка. Хемія і біохімія, 10, 205-227.
2. Брик, Д. В. (2015). Некондиційні горючі копалини України та перспективи їх залучення для енергетичних потреб. У Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: збірник наукових статей VIII Міжнародної науково-практичної конференції (с. 73-78). Львів: ЛвЦНТЕІ.
3. Брик, Д. В., Гвоздевич, О. В., & Кульчицька-Жигайло, Л. З. (2013). Геотехнологія спалювання вугільних блоків відпрацьованих шахт для отримання теплової енергії. Углехимический журнал, 1-2, 73-78.
4. Брик, Д., Гвоздевич, О., Кульчицька-Жигайло, Л., & Подольський, М. (2019). Техногенні вуглевмісні об'єкти Червоноградського гірничопромислового району та деякі технічні рішення їхнього використання. Геологія і геохімія горючих копалин, 4(181), 45-65. https://doi.org/10.15407/ggcm2019.04.045 Брик, Д., Макітра, Р., & Кальмук, С. (2008). Вплив світової енергетичної кризи на перспективи процесу газифікації вугілля. Праці Наукового товариства імені Шевченка. Хемія і геохімія, 21, 198-211.
5. Брик, Д. В., Павлюк, М. І., & Макітра, Р. Г. (2006). Синтетичне паливо з вугілля перспективний замінник нафти і природного газу. Углехимический журнал, 3-4, 3-9.
6. Брик, Д. В., Подольський, М. Р., & Гвоздевич, О. В. (2014). Фізико-технічне обґрунтування виробництва синтетичного палива з вугілля (на прикладі Львівсько- Волинського басейну). Углехимический журнал, 4, 69-74.
7. Брик, Д. В., & Стефаник, Ю. В. (2010). Газифікація некондиційного вугілля Львівсько-Волинського басейну. Углехимический журнал, 1-2, 20-32.
8. Владимиров, Ю. В. (2001). Анализ перспектив использования в Украине возобновляемых источников энергии. У Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: збірник наукових статей І науково-практичної конференції (с. 16-20). Львів: ЛвЦНТЕІ.
9. Вороновський, Г. К., Денисюк, С. П., & Кириленко, О. В. (2005). Енергетика світу та України. Цифри та факти. Київ: Українські енциклопедичні знання.
10. Забигайло, В. Е., & Храпкин, С. Г. (1989). Геологическая база угольной промышленности УССР и современные проблемы угольной геологии. Геология и геохимия горючих ископаемых, 72, 1-5.
11. Иванова, А. В., & Зайцева, Л. Б. (1982). Проблема генезиса соленых углей Западного Донбасса. Киев: Наукова думка.
12. Иванова, А. В., & Кривега, Т. А. (1985). Соленые угли Западного Донбасса. Киев: Наукова думка.
13. Ион, Д. С. (1984). Мировые энергетические ресурсы. Москва: Недра.
14. Іванців, О. Є., Кухар, З. Я., & Брик, Д. В. (2001). Нові підходи до перспектив підземної газифікації вугільних родовищ України. Геологія і геохімія горючих копалин, 2, 129-134.
15. Іванців, О. Є., Лизун, О. С., & Кухар, З. Я. (1999). Геолого-екологічні та соціальні проблеми Львівсько-Волинського кам'яновугільного басейну. Геологія і геохімія горючих копалин, 2, 20-28.
16. Ковальчук, Н. Р. (1985). Оценка топливных ресурсов менилитовых сланцев Карпат и пути их перевода в кондиционные запасы. В Геотехнологические проблемы топливно-энергетических ресурсов Украины: сборник научных трудов (с. 122-131). Киев.
17. Крейнин, Е. В., & Зоря, А. Ю. (2009). Проблемы подземной газификации углей. Химия твердого топлива, 4, 24-28.
18. Куровець, І. М., Михайлов, В. А., Зейкан, О. Ю., Крупський, Ю. З., Гладун, В. В., Чепіль, П. М., Гулій, В. М., Куровець, С. С., Касянчук, С. В., Грицик, І. І., & На- умко, І. М. (2014). Нетрадиційні джерела вуглеводнів України: Кн. 1. Нетрадиційні джерела вуглеводнів: огляд проблеми. Київ: Ніка-центр.
19. Майстренко, А. Ю., Дудник, А. Н., & Яцкевич, С. В. (1998). Технологии газификации углей для парогазовых установок. Киев: Знание.
20. Макітра, Р. Г., Мідяна, Г. Г., & Брик, Д. В. (2013). Перспективи одержання синтетичного рідкого палива шляхом сумісного піролізу вугілля з відпадами полімерів. Углехимический журнал, 3-4, 84-87.
21. Мисак, Й. С., Пісько, М. С., Близнюк, В. Ф., & Цепак, О. Г. (2005). Перспективи зменшення споживання первинних енергетичних ресурсів за рахунок впровадження соломоспалювальних котлів. У Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: збірник наукових статей ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції (с. 132-137). Львів: ЛвЦНТЕІ.
22. Михайлов, В. А., Зейкан, О. Ю., Коваль, А. М., Загнітко, В. М., Гуров, Є. П., Виж- ва, С. А., Шнюков, Є. Ф., Наумко, І. М., Чепіль, П. М., Кожушок, О. Д., Радченко, В. В., & Безродний, Д. А. (2013). Нетрадиційні джерела вуглеводнів України: Кн. 7. Метан вугільних родовищ, газогідрати, імпактні структури і накладені западини Українського щита. Київ: Ніка-центр.
23. Міністерство енергетики України. (2020). Інформаційна довідка про основні показники розвитку галузей паливно-енергетичного комплексу України за грудень та 2019рік. Взято 01.03.2021 з http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/uk/publish/ article?art_id=245436840&cat_id=35081
24. Пожидаев, С. А., Грицай, Р. А., & Иванова, А. В. (1981). Методические разработки по изучению соленых углей Западного Донбасса. Киев: Наукова думка.
25. Порфір'єв, В. Б., Грінберг, Й. В., & Ладиженський, М. Р. (1963). Менілітові сланці Карпат. Київ: Видавництво АН УРСР.
26. Рапопорт, И. Б. (1950). Искусственное жидкое топливо. Москва; Ленинград: Гос- топтехиздат.
27. Рудько, Г. І. (Ред.). (2014). Енергетичні ресурси геологічного середовища України (стан та перспективи). Чернівці: Букрек.
28. Семенов, В. Г. (2007). Цивілізація без нафти: біодизельне паливо у топливно-енерге- тичному комплексі України. У Нетрадиційні і поновлювальні джерела енергії як альтернативні первинним джерелам енергії в регіоні: збірник наукових статей IV Міжнародної науково-практичної конференції (с. 157-162). Львів: ЛвЦНТЕІ.
29. Стан та перспективи видобутку та використання метану вугільних родовищ України. (2014). Нетрадиційний газ в Україні. http://shalegas.in.ua/cbm-in-ukraine- perspectives
30. Стефаник, Ю. В. (1990). Геотехнология некондиционных твердых топлив. Киев: Наукова думка.
31. Терентьев, Г. А., Тюков, В. М., & Смаль, Ф. В. (1985). Производство альтернативных моторных топлив и их применение на автомобильном транспорте. Москва: ЦНИИТЭ Нефтехим.
32. Узіюк, В. І., Бик, С. І., & Ільчишин, А. В. (2001). Газогенераційний потенціал кам'яновугільних басейнів України. Геологія і геохімія горючих копалин, 2, 110-121.
33. Уилсон, К. Л. (1985). Уголь - «мост в будущее». Москва: Недра.
34. Фальбе, Ю. М. (Ред.). (1980). Химические вещества из угля. Москва: Химия.
35. Фальштинський, В. С., Дичковський, Р. О., & Табаченко, М. М. (2010). Новітня технологія розробки вугільних пластів на базі свердловинної газифікації. Уголь Украины, 1, 10-13.
36. Шендрик, Т. Г., Симонова, В. В., & Потоцкая, Л. Л. (1986). Распределение натрия в «соленых» углях Западного Донбасса. В Структура и свойства ископаемых углей (с. 59-67). Киев: Наукова думка.
37. Шиллинг, Г.-Д., Бонн, Б., & Краус, У (1976). Газификация угля: горное дело - сырье - энергия. Москва: Недра.
38. Янко, С. В., & Трошенькин, Б. А. (2010). Перспективы освоения глубокозалегающих угольных месторождений. Уголь Украины, 10, 3-10.
39. Duncan, W. (1981). Oil: an interlude in a century of coal. Chemistry and Industry, 9, 311-316.
40. Statistical review of world energy. (2020). https://www.bp.com/en/global/corporate/energy- economics/statistical-review-of-world-energy.html
41. Walters, E. A., & Wewerka, E. M. (1975). An overview of the energy crisis. Journal of Chemical Education, 52(5), 282-288. https://doi.org/10.1021/ed052p282
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Природні умови розташування родовищ корисних копалин. Класифікація родовищ корисних копалин. Елементи залягання родовищ корисних копалин. Способи розробки корисних копалин: переваги та недоліки. Загальні відомості про відкриту розробку корисних копалин.
курс лекций [560,6 K], добавлен 31.10.2008Короткі історичні відомості про розвиток гірничої справи. Класифікація гірських порід та їх основні фізико-механічні властивості. Класифікація корисних копалин та основні їх родовища в Україні. Вивчення основних способів видобутку корисних копалин.
курс лекций [27,1 K], добавлен 31.10.2008Аналіз каскадної схеми екструзії для перероблення полімерних матеріалів. Обґрунтування використання дискового екструдера в якості розплавлювача гомогенізатора. Експериментальні дослідження залежності температури розплаву від величини робочого зазору.
статья [306,3 K], добавлен 19.09.2017Класифікація сировини, її якість, раціональне і комплексне використання. Підготовка мінеральної сировини перед використанням (подрібнення, збагачення, агломерація). Застосування води в промисловості, способи очищення та показники, які визначають якість.
реферат [1021,5 K], добавлен 05.11.2010Визначення складу робочої маси горючих відходів. Розрахунок топкового пристрою. Вибір конструктивних характеристик циклонної камери, розрахунок її діаметру. Визначення втрат тиску, димових газів і швидкості повітря. Ефективна товщина випромінюючого шару.
контрольная работа [25,5 K], добавлен 24.01.2015З'єднання деталей одягу за допомогою швів. Різновид ручних, оздоблювальних і машинних швів, їх характеристика та способи накладення. Клеєне з'єднання деталей одягу. Клеї БФ-6, ПВБ-К1 і клейові тканини: їх характеристика та способи з'єднання деталей.
реферат [786,7 K], добавлен 09.11.2008Поняття та методи вимірювання температури і температурних шкал, її значення в енергетичних установках та системах. Ртутні, манометричні, термоелектричні, дилатометричні термометри і пірометри: схема, недоліки, точність, способи установки, принцип дії.
реферат [669,2 K], добавлен 29.03.2009Переробка зернових, класифікація круп за помелом зерна. Відмінності між разовим та повторним помелом. Сорти житнього борошна. Мікроорганізми, що містяться із дріжджами у заквасці. Безопарний та опарний способи приготування тіста, упікання та усихання.
лекция [38,9 K], добавлен 01.07.2009Застосування процесів сушіння у харчовій технології для зневоднення різноманітних вологих матеріалів. Його тепловий, гідравлічний та техніко-економічний розрахунок. Способи видалення вологи з матеріалів. Опис апаратурно-технологічної схеми сушіння.
курсовая работа [211,9 K], добавлен 12.10.2009Характеристика основних видів костюмних тканин, вимоги надійності. Естетичні та ергономічні переваги велюру, вельвету, габардину, спандексу, твіду та трикотажу. Способи обробки рельєфів, конфігурація швів, види швейного ручного і машинного обладнання.
дипломная работа [1001,6 K], добавлен 02.07.2011