Разработка научно-технологических основ глубокой переработки угля путем его ожижения с использованием методов механохимии и электроимпульсной деструкции.

Определена технологическая и техническая возможность глубокой переработки предварительно обогащенных методом масляной грануляции угольных шламов путем их ожижения с использованием экстремальных механохимических и физических воздействий. Органическая часть твердой массы приготовленной углемасляной суспензии, которая превратилась в относительно тяжелую органическую жидкость, может быть использована в качестве котельного или моторного топлива, а также в качестве исходного сырья для получения различных углеводородных жидкостей. В дальнейшем полученная смесь углеводородов может быть подвергнута ректификации с получением фракций углеводородов для получения пластмасс, масляных фракций и всего спектра углеводородов для вторичного использования. Эффективное использование указанных выше веществ позволит получить не только экономический, но и существенный экологический эффект. Показана возможность ожижения органической массы угля с использованием в качестве донора водорода декалина. Установлено, что добавка 3% декалина улучшает процесс ожижения в ходе кавитационной обработки. Ожижение органической массы угля сопровождается расщеплением структур макромолекул органических веществ угля на ароматические фрагменты с меньшей молекулярной массой. Следует отметить, что разработанная технология позволит решить проблему повышения ценности конечной угольной продукции, в том числе за счет вовлечения в оборот неиспользуемых тонких угольных шламов. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований показали технологическую и техническую возможность использования различных масляных агентов для масляной грануляции угля и угольных шламов. При этом установлена возможность использования масляных агентов для масляной грануляции угля и угольных шламов различных стадий метаморфизма. Проведенные предварительные исследования для определения возможности получения топливных брикетов из масляного гранулята показали, что полученные образцы топливных брикетов обладают необходимой прочностью для дальнейшей их транспортировки и использования. В процессе брикетирования снижается влажность исходного масляного гранулята в 2-3 раза, что позволяет отказаться от процессов обезвоживания и сушки брикетов. Исследования по сжиганию УВМС в вихревой адиабатической топке показали, что состав и количество вредных выбросов существенно меньше ПДК для угольных топлив, в том числе по: пыли – не более 170 мг/м3 (ПДК – 250); СО - не более 75 мг/м3 (ПДК – 375); NOx – не более 250 мг/м3 (ПДК -750); SO2 – не более 200 мг/м3 (ПДК – 1200); ПАУ (бенз(а)пирен) - менее 0,1·10-3 мг/м3 (ПДК - 0,1·10-3). При этом процессы зажигания и горения протекают более устойчиво. По результатам технико-экономических расчетов установлено, что при годовом производстве углемасляных брикетов 20 000т/год экономический эффект составляет 12 400 тыс. рублей в год, а окупаемость капитальных затрат не превышает 1 года.