Sciact
  • EN
  • RU

Комплексная СВЧ-переработка высокозольного бурого угля для нужд энергетической и металлургической отраслей Full article

Journal Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов (Известия Томского политехнического университета до 2015 г.)
ISSN: 2500-1019 , E-ISSN: 2413-1830
Output data Year: 2024, Volume: 35, Number: 1, Pages: 57-68 Pages count : 12 DOI: 10.18799/24131830/2024/1/4313
Tags Низкосортный уголь, высокозольное топливо, Таловское месторождение бурого угля, СВЧпиролиз, углеродистый остаток, генераторный газ, углеродный восстановитель
Authors Табакаев Р.Б. 1,2 , Пономарев К.О. 1 , Калинич И.К. 2 , Гайдабрус М.А. 1 , Шулаев Н.А. 1 , Елецкий П.М. 3
Affiliations
1 Тюменский государственный университет, Россия, г. Тюмень
2 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия, г. Томск
3 Институт катализа СО PAH, Россия, г. Новосибирск

Funding (2)

1 Russian Science Foundation 22-19-00410 (122080300093-0)
2 Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation FWUR-2024-0038

Abstract: Актуальность исследования обусловлена потребностью Томской области в ценных энергетических ресурсах, получаемых из местных низкосортных ресурсов, для разработки имеющихся в регионе железорудных месторождений и покрытия энергетических нужд. Цель: исследование газообразных и твердых продуктов, получаемых из низкосортного бурого угля Томской области (Таловское месторождение) в условиях СВЧ-пиролиза, применительно к использованию в энергетической и металлургических отраслях. Объекты: бурый уголь Таловского месторождения (Томская область). Методы: аттестованные методики ГОСТ для определения теплотехнических характеристик и элементного состава органической и минеральной частей угля, метод «передачи–отражения» для измерения мнимой (ε'') и действительной (ε') составляющих комплексной диэлектрической проницаемости, физический эксперимент, газовый анализ, метод Брунауэра–Эммета–Теллера для измерения текстурных характеристик. Результаты. Бурый уголь Таловского месторождения имеет высокие значения влажности и зольности на рабочее состояние, что обуславливает низкое значение его теплоты сгорания. Такие характеристики позволяют отнести уголь к низкосортному топливу, что указывает на нецелесообразность его применения в качестве сырья для энергетической и металлургической отраслей. Термическая переработка посредством СВЧ-пиролиза позволяет получить из низкосортного таловского угля высококалорийное (теплота сгорания свыше 21 МДж/м3) и экологичное (доля водорода более 29 %) газообразное топливо. Образующийся при этом твердый углеродный остаток имеет зольность свыше 48 %, что явилось причиной проведения его химической обработки в растворе HF и HCl. В результате обработки твердого углеродистого остатка значение его зольности снизилось более чем на 38 %, содержание серы – более чем в 1,5 раза. Полученный продукт по своим характеристикам соответствует используемым на данный момент углеродным продуктам – полукоксу, коксу и углеродному восстановителю для ферросплавного производства.
Cite: Табакаев Р.Б. , Пономарев К.О. , Калинич И.К. , Гайдабрус М.А. , Шулаев Н.А. , Елецкий П.М.
Комплексная СВЧ-переработка высокозольного бурого угля для нужд энергетической и металлургической отраслей
Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов (Известия Томского политехнического университета до 2015 г.). 2024. Т.35. №1. С.57-68. DOI: 10.18799/24131830/2024/1/4313 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex
Dates:
Submitted: Jul 5, 2023
Accepted: Nov 22, 2023
Identifiers:
Web of science: WOS:001157204100008
Scopus: 2-s2.0-85188216825
Elibrary: 60025232
OpenAlex: W4391381401
Citing: Пока нет цитирований
Altmetrics: