Разработка физико-химических основ технологии переработки лигнинсодержащих отходов в адсорбенты и биотопливо.

РАЗРАБОТКА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ ЛИГНИНСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ В АДСОРБЕНТЫ И БИОТОПЛИВО. Объектом исследования являлись лузга семян подсолнечника и монтмориллонит содержащая глина месторождения «Подгоренское» Воронежской области, предоставленная компанией ООО «Калачбент». Ключевые слова: адсорбция, энергоэффективные технологии, катализ, газовая хроматография, высокоэффективная жидкостная хроматография, электронная микроскопия, кристаллография, синтез, экология, углеродные адсорбенты, композиционные материалы Цель научного исследования. Разработка физико-химических основ технологии переработки лигнинсодержащих отходов. Задачи научного исследования: - разработка способа пиролитической переработки лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника); - определение оптимальных параметров процесса пиролиза лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника); - определение массового выхода продуктов пиролитической переработки лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника); - исследование состава полученных жидких продуктов пиролиза; - исследование состава отходящих газов, выделяющихся при пиролизе лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника); - исследование вещественного состава, текстурных и структурно-морфологических характеристик полученных твердых продуктов пиролиза; - разработка способа получения адсорбентов из твердых продуктов пиролиза лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника); - исследование адсорбционных характеристик полученных углеродсодержащих сорбентов; - оценочный расчет энергопотребления и энергоэффективности разработанного способа переработки лигнинсодержащих отходов (лузги семян подсолнечника). Полученные результаты работы. Проведено исследование вещественного состава, текстурных и структурно морфологических характеристик полученных продуктов пиролиза лигнинсодержащих отходов. Пиролиз проводился разработанным ранее энергоэффективным способом с использованием монтмориллонитовой глины, а также путем термомеханической обработки импульсно-детонационным способом, разработанным в ФИЦ ХФ РАН. Полученный карбонизат из лузги семян подсолнечника имел величину удельной поверхности 172 м2/г, объем микропор - 0,2 смЗ/г. Для увеличения адсорбционных характеристик, полученный карбонизат был подвергнут кислотно-щелочной обработке, которая позволила достигнуть хорошие параметры пористой структуры: удельной поверхности до 350 м2/г, объема микропор до 0,4 смЗ/г. Исследован состав отходящих газов при пиролизе лузги семян подсолнечника и стадийность выделения основных газов (СО, СО2 , Н2 , СН4). Была посчитана удельная теплотворная способность при пиролизе лузги семян подсолнечника, которая составила 15,3 МДж/кг. Проанализированы жидкие продукты пиролиза, которые представлены в большей мере кислотами (уксусная кислота, 1-гидрокси-2-пропанон). В рамках данной работы были выполнены все заявленные показатели.