При сжигании переработанного угля вместо природного значительно снижаются экологические риски
Специалисты трех российских институтов (Института химии твердого
тела и механохимии СО РАН — ИХТТМ СО РАН; Тувинского института
комплексного освоения природных ресурсов СО РАН — ТувИКОПР СО
РАН, Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН — ИЯФ СО
РАН) провели серию экспериментов по облучению образцов угля из
Каа-Хемского угольного месторождения (Республика Тыва) на
промышленном ускорителе электронов ИЛУ-6. Установлено, что
обработка позволяет значительно повысить степень переработки угля
в технологически значимые продукты, а также снизить экологические
риски при сжигании переработанного угля вместо природного,
сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН. Результаты опубликованы в
журнале «Химия в интересах
устойчивого развития».
Каменный уголь, как правило, включает в себя две основные
составляющие: жидкие углеводороды и минерализованную часть.
Количество извлекаемых из угля жидких углеводородов (пек) зависит
от разных факторов, основной из которых – степень углефикации
(метаморфичности): чем старше уголь, тем дольше длилось
воздействие повышенного давления и температуры, тем ниже будет
содержание экстрагируемых из угля компонентов. Команда российских
ученых провела серию экспериментов по облучению релятивистскими
электронами каменного угля среднеюрского возраста марки ГЖ
(газовый жирный) с Каа-Хемского месторождения, которое служит
основным поставщиком угля для отопления в Республике Тыва.
«Особенность тувинского угля в том, что в нем очень много жидких
углеводородов — пека, — рассказывает главный научный сотрудник,
заведующий лабораторией ИХТТМ СО РАН, доктор химических наук
Борис Толочко, — Существуют различные способы экстракции жидких
углеводородов из каменного угля, однако «выход» пека получается
небольшой. Одним из способов увеличения глубины переработки может
стать обработка угля электронами. Мы провели серию экспериментов
с использованием промышленного ускорителя ИЛУ-6 (ИЯФ СО РАН) и
установили, что из угля, подвергшегося электронной обработке
увеличивается выход жидких углеводородов на 40-60 %. Так
происходит потому что жидкие углеводороды химически связаны с
высокометаморфизованной частью угля, а электроны разрывают эти
связи. В будущем из выделенного пека можно будет получать масла,
пластмассы и горючие газы так же, как сейчас получают из нефти.
Облучение угля электронами позволяет получить ещё один продукт –
экологически чистый уголь, не выделяющий при сгорании сильнейшие
канцерогены – ароматические соединения, в изобилии присутствующие
в составе необработанного угля Каа-Хемского месторождения».
Облучение каменного угля – это не первый опыт обработки полезных
ископаемых в ИЯФ СО РАН. «Несколько лет назад мы вместе со
специалистами ИХТТМ СО РАН провели большую работу по изучению
влияния релятивистских электронов на нефть и тяжелые нефтяные
остатки, — рассказывает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН,
кандидат технических наук Александр Брязгин. – В ходе
экспериментов было установлено, что пучок электронов, получаемый
на нашем ускорителе, инициирует процесс переработки тяжелой нефти
и гудрона в жидкие углеводороды и олефины. Кроме того, совместно
со специалистами Института горного дела СО РАН мы провели серию
экспериментов по облучению твердых остатков руд черных и цветных
металлов, которые плохо поддаются переработке. В результате было
установлено, что после воздействия радиации, измельчить такие
остатки становится намного проще – таким образом можно
значительно повысить коэффициент полезного использования сырья».
По словам Александра Брязгина, ИЯФ СО РАН занимается разработкой
и производством промышленных ускорителей уже более сорока лет. На
сегодняшний день это универсальный инструмент, который подходит
для проведения работ в самых разных областях науки и
производства.
Иллюстрация: Структура коксовых остатков угля, облученного
электронным пучком. Макросъемка. Фото: Солангы Ондар
Источник: www.inp.nsk.su
Источник: scientificrussia.ru
