Водоугольное топливо – замена природному газу

Маловский Н.В., руководитель доц.. Никифорова Н.А.

Национальная металлургическая академия Украины

Водоугольное топливо представляет собой высококонцентрированную суспензию измельченного угля в воде. Такие суспензии могут перекачиваться по трубам с помощью насосов и в распыленном виде сжигаться в котельных вместо природного газа. При этом обеспечиваются приемлемые энергетические характеристики, и снижается температура воспламенения угля. Для приготовления водоугольных суспензий пригоден и некондиционный уголь, а также угольные шламы, что особенно важно, так как на предприятиях угольной промышленности накопились миллионы тонн твердых отходов, содержащих более 40% горючей массы, которые занимают огромные площади. Использование в качестве топлива водоугольных суспензий позволит решить сразу несколько насущных проблем. Во-первых, это даст экономию природного газа, который наша страна вынуждена импортировать. Во-вторых, позволит более полно использовать добытый уголь, а также разрабатывать техногенные месторождения, то есть, отходы обогащения угля из хранилищ, которые накапливались на протяжении десятилетий. Это существенно улучшит экологическое состояние угледобывающих регионов, так как возвращаемые земли можно рекультивировать, а потребность в сооружении новых хранилищ снизится. В-третьих, высокая концентрация водоугольных суспензий обеспечит низкий удельный расход воды, что также будет положительно отражаться на экологии. Для успешного применения водоугольного топлива необходимо, чтобы технология измельчения угля обеспечивала бимодальный гранулометрический состав. В этом случае суспензия обладает тиксотропными свойствами, то есть после загустевания при хранении или внезапных остановках насосов вновь приобретает текучесть при механическом воздействии. Повысить стабильность водоугольных суспензий помогает применение пластификаторов.

Рапс – сырье для производства биотоплива

Герасименко А.Ю., руководитель асс. Стегно Н.Г.

Национальная металлургическая академия Украины

В условиях дефицита в Украине нефтяного топлива наиболее перспективным, относительно дешевым способом является получение биотоплива из растительных масел (рапсового, подсолнечного и др.). «Биодизель» практически не содержит серы и канцерогенного бензола. Разложение этого топлива происходит в естественных условиях без вреда для природы, а в процессе сгорания в двигателе выбросы в атмосферу СО₂ на 50–80% ниже, чем при работе на традиционном минеральном дизтопливе; Путем реакции метанолиза из рапсового масла получают топливо растительного происхождения – (композицию метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла) и глицерин. Технология производства состоит из циклов: исходное сырье (семена рапса) поступает в маслобойку, где масло отделяется от рапсового шрота. Далее рапсовое масло передается в этерификационную установку. Молекулы жира, входящие в состав рапсового масла, состоят из триглицеридов: соединений трехатомного спирта глицерина с тремя жирными кислотами. Для получения метилового эфира к рапсовому маслу добавляются метанол (соотношение 9:1) и небольшое количество щелочного катализатора. Процесс этерификации происходит в специальных колоннах. В результате химической реакции образуется метиловый эфир (биодизель), а также побочный продукт – глицерин. Ежегодная потребность Украины в дизельном топливе составляет около 3 млн. тонн. Положительный пример развитых стран в производстве и использовании метиловых эфиров жирных кислот рапсового масла можно рассматривать как одно из перспективных направлений инвестирования в эффективное использование земельных ресурсов Украины.