Статья
| Наименование | Твёрдый остаток процесса термообработки крупногабаритных шин как сорбент для очистки сточных вод предприятий | ||||
| Авторы |
|
||||
| Раздел | Экология | ||||
| Год | 2022 | Выпуск | 7 | Страницы | 11 - 17 |
| УДК | 543.544-414 | EDN | JRPHFK | ||
| Аннотация | Работа посвящена разработке объединённой схемы утилизации резинотехнических отходов, основанной на последовательности ведения процессов газификации и пиролиза резиновой крошки отработанных крупногабаритных шин карьерных самосвалов с получением углеродсодержащих сорбентов. В работе определены параметры процессов газификации и пиролиза с получением наиболее высоких значений сорбции. | ||||
| Реферат | Цель. Исследование влияния параметров процессов пиролиза и газификации крупногабаритных шин карьерных автосамосвалов в объединённой технологической схеме утилизации отходов резинотехнических изделий на адсорбционную активность и текстурные характеристики твёрдого углеродного остатка.
Методика. Для получения ТУО использовалась экспериментальная установка. Удельная поверхность определялась по методу BET низкотемпературной адсорбции-десорбции азота. Диаметры пор рассчитывались по методу BJH. Сорбционная активность твёрдого углеродного остатка определялась с использованием индикатора метиленового голубого. Результаты. Определено, что при увеличении температуры процесса газификации увеличивается удельная поверхность, в результате чего появляются трещины и разрывы углеродной структуры, что свидетельствует о значительных преобразованиях и развитии пористой структуры углеродного каркаса твёрдых продуктов, в том числе и при повышении температуры пиролиза. Температура пиролиза резинотехнического изделия не вносит существенного вклада в сорбционную активность твёрдого углеродного остатка, который образуется после углекислотной активации. Сорбционная активность твёрдого углеродного изделия находится на уровне 120 мг/г. Для промышленного применения запланировано проведение дополнительной активации ТУО водяным паром. Научная новизна. Объединение в схеме утилизации РТО процессов термической обработки позволили увеличить сорбционную активность по сравнению с применением раздельных процессов пиролиза и газификации. Практическая значимость. Определенные в работе зависимости могут быть применены для разработки технологической схемы переработки резинотехнических отходов с получением сорбентов для очистки сточных вод угледобывающих предприятий. |
||||
| Ключевые слова | углеродный сорбент, газификация, пиролиз, текстурная характеристика, метиленовый голубой. | ||||
| Финансирование | |||||
| Список источников |
1. Иванов, К. С. Утилизация изношенных автомобильных шин [Электронный ресурс] / К. С. Иванов, Т. Б. Сурикова. — Режим доступа: https://www.waste.ru/modules/section/item.php?itemid=302 (дата обращения 18.11.2021).
2. Кадырова, Л. Ш. Вопросы утилизации автомобильных покрышек карьерных самосвалов, применяемых в горнодобывающей промышленности [Текст] / Л. Ш. Кадырова, М. Р. Габдуллин, А. Ф. Мкртачян // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 55. — С. 228–233.
3. Labaki, M. Thermochemical conversion of waste tyres — a review [Text] / M. Labaki, M. Jeguirim // Environ. Sci. Pollut. Res. — 2017. — Vol. 24. — P. 9962–9992.
4. Assessment of the environmental impact of a car tire throughout its lifecycle using the LCA method [Text] / K. Piotrowska, W. Kruszelnicka, P. Baldowska-Witos et al. // Materials. — 2019. — Vol. 12, № 24. — P. 4177.
5. Новичков, Ю. А. Исследование процесса бескислородного пиролиза изношенных автомобильных шин [Текст] / Ю. А. Новичков, Т. В. Петренко, В. И. Братчун // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного ун-та. — 2005. — № 29. — С. 68–70.
6. Bridgwater, A. V. Fast pyrolysis processes for biomass. Renew [Text] / A. V. Bridgwater, G. V. C. Peacocke // Sustain. Energy Rev. — 2000. — Vol. 4, № 1. — P. 1–73.
7. Williams, P. T. Catalytic pyrolysis of tyres: Influence of catalyst temperature [Text] / P. T. Williams, A. J. Brindle // Fuel. — 2002. — Vol. 81, № 18. — P. 2425–2434.
8. Kar, Y. Catalytic pyrolysis of car tire waste using expanded perlite [Text] / Y. Kar // Waste Manage. — 2011. — Vol. 31, № 8. — P. 1772–1782.
9. Lewandowski, W. M. Efficiency and proportions of waste tyre pyrolysis products depending on the reactor type — A review [Text] / W. M. Lewandowski, K. Januszewicz, W. Kosakowski // J. Anal. Appl. Pyrolysis. — 2019. — Vol. 140. — P. 25–53.
10. Вольфсон, С. И. Методы утилизации шин и резинотехнических изделий [Текст] / С. И. Вольфсон, Е. А. Фафурина, А. В. Фафурин // Вестник Казанского технологического университета. — 2011. — № 1. — С. 74–79.
11. Папин, А. В. Пути утилизации отработанных автошин и анализ возможности использования технического углерода пиролиза отработанных автошин [Текст] / А. В. Папин, А. Ю. Игнатова, Е. А. Макаревич // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. — № 2. — С. 96–100.
12. Моисеев, Р. Е. Анализ отечественных методов переработки [Текст] / Р. Е. Моисеев // Современные тенденции в экономике и управлении: новый взгляд. — 2010. — № 5-2. — С. 196–200.
13. Захарян, Е. М. Пиролиз шин. Особенности процесса и состав продуктов реакции (обзор) [Текст] / Е. М. Захарян, А. Л. Максимов // Журн. прикл. химии. — 2021. — Т. 94, № 10. — С. 1226–1264. — doi: 10.31857/S0044461821100017.
14. Influence of process conditions on product yield of waste tyre pyrolysis — a review [Text] / P.Parthasarathy, H. S. Choi, H. C. Park et al. // Korean J. Chem. Eng. — 2016. — Vol. 33, № 8. — P. 2268–2286. — doi: 10.1007/s11814-016-0126-2.
15. Waste tyre pyrolysis — a review [Text] / J. D. Martínez, N. Puy, R. Murillo et al. // Renewable & Sustainable Energy Revs. — 2013. — Vol. 23. — P. 179–213. — doi: 10.1016/j.rser.2013.02.038.
16. Saleh, T. A. Processing methods, characteristics and adsorption behavior of tire derived carbons: a review [Text] / T. A. Saleh, V. K. Gupta // Adv. Colloid Interface Sci. — 2014. — Vol. 211. — P. 93–101. — doi: 10.1016/j.cis.2014.06.006.
17. Labaki, M. Thermochemical conversion of waste tyres — a review [Text] / M. Labaki, M. Jeguirim // Environ Sci. Pollut. Res. — 2017. — Vol. 24. — P. 9962–9992. — doi: 10.1007/s11356-016-7780-0.
18. Продукты переработки отходов резинотехнических изделий [Текст] / А. С. Зябрев, И. Я. Петров, К. Ю. Ушаков, А. Р. Богомолов // XII Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «Россия молодая». — 2020. — № 17. — С. 1–8.
19. ГОСТ 6217-74. Уголь активный древесный дробленый [Текст]. — Введ. 1976-01-01. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. — 7 с.
20. Чарыков, А. К. Математическая обработка результатов химического анализа [Текст]: учеб. пособ. для вузов / А. К. Чарыков. — Л.: Химия, 1984. — 168 с.
21. Brunauer, S. Ad-sorption of gases in multimolecular layers [Text] / S. Brunauer, P. H. Emmett, E. Teller // J. Am. Chem. Soc. — 1938. — Vol. 60. — P. 309–319.
22. Карнаухов, А. П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов [Текст] / А. П. Карнаухов. — Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1999. — 470 с.
|
||||
| Полный текст |
|
||||