Энергетики Томского политеха разработали энергоэффективный способ получения активированного угля из отходов
С помощью установки двухстадийной термической конверсии она позволяет получить технический активированный уголь. Он дешевле и требует меньше энергозатрат на изготовление по сравнению с аналогами.
Над технологией работают ученые научно-исследовательского центра «Экоэнергетика 4.0» и научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики.
«Проблема утилизации промышленных отходов всегда актуальна. В нашей лаборатории мы проводим цикл прикладных исследований, чтобы определить технологический способ переработки разных типов отходов и получения из них полезных продуктов с высокой добавленной стоимостью. В данном случае, мы работали с промотходами в сыпучем виде — резиновой крошкой, опилками, скорлупой орехов, гранулированным пластиком», — поясняет доцент научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Томского политеха Константин Слюсарский.
В основе технологии политехников лежит двухстадийная термическая конверсия. На первом этапе исходное сырье непрерывно поступает в реакционную камеру пиролиза, и нагревается до температуры 700 градусов Цельсия. В результате образуются жидкие углеводороды, горючие газы и углеродный остаток — полукокс. Последний непрерывно перегружается в другой реактор меньшего объема с рабочей температурой до 1000 градусов Цельсия. В нем с помощью диоксида углерода или перегретого пара, которые являются сильными активирующими агентами, образуется активированный уголь. Сейчас ученые готовят заявку на патентование технологии.
«Особенность нашей технологии в стадийном получении сразу трех полезных продуктов, главный из которых активированный уголь. Он технический, его можно использовать как сорбенты для систем очистных сооружений или сырья для изготовления различных материалов, например, карбидов. Сегодня производство технического активированного угля достаточно дорогое из-за высокой энергоемкости и стоимости используемого сырья. В Россию этот продукт преимущественно импортируется из-за рубежа. Нам же удалось снизить стоимость конечного продукта и минимизировать энергетические затраты на его изготовление за счет того, что все компоненты для его получения мы делаем сами из отходов», — добавляет Константин Слюсарский.
На основе разработанного решения политехники собрали установку стадийной термической конверсии. Она полностью автоматизирована и позволяет осуществить физическое моделирование промышленного процесса термической переработки отходов. На ней будут проходить лабораторные исследования для определения технологических зависимостей и разработки конфигурации промышленной установки.
Фото: Томский политех