Структура, фізико-хімічні властивості та перспективи енергохімічного використання солоного вугілля України - Автореферат

ІНСТИТУТ ФІЗИКО - ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ ТА ВУГЛЕХІМІЇ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наукРобота виконана в Інституті фізико - органічної хімії та вуглехімії ім. Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.Л.М.Литвиненка НАН України, завідувач відділу хімії вугілля. Інститут сорбції та проблем ендоекології НАН України, заступник директора з наукової роботи. доктор хімічних наук, професор Тітов Євген Володимирович. Литвиненка НАН України, головний науковий співробітник. доктор .технічних наук, професор Пашковський Петро Семенович. Захист відбудеться “29” вересня 1999 року о_____ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 11.216.01 в Інституті фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.До них відноситься і вугілля з підвищеним вмістом сполук натрію та хлору (так зване “солоне вугілля”(СВ), запаси якого в Україні перевищують 20 млрд. т. У літературі є лише розрізнені відомості про поведінку сполук натрію і хлору в процесах коксування, газифікації та спалювання солоного вугілля, але дані про повний склад природних мінералів, будову та надмолекулярну організацію органічної маси СВ, а також про роль солей в процесі формування структури вугілля та при одержанні синтетичних палив не мають належного відображення в літературі або практично відсутні. 0100010158), а також згідно з координаційною програмою АН УРСР, що стосувалася проблеми “Вивчення будови, структури та реакційної здатності твердого палива”, програмою ДКНТ СРСР (проблема “Створення високоефективних процесів переробки і використання ТГК, одержання альтернативних моторних палив та нафтохімічних продуктів з вугілля”), програмою ДКНТ України (напрямок “Екологічно чисті технології видобутку, переробки, транспортування та використання рудних та нерудних копалин”, проблема “Геологія, видобування та використання твердих горючих копалин”) відповідно до тематичних планів Інституту фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. З цією метою було доцільним вирішити такі задачі : встановити речовинний склад природних мінералів солоного вугілля, особливості структури і надмолекулярної організації його органічної маси, виявити закономірності процесів глибокої переробки СВ (піроліз, зрідження, газифікація), зясувати роль та поведінку солей лужних металів та мікроелементів в цих процесах, визначити властивості продуктів низькотемпературної конверсії солоного вугілля (гумінових кислот (ГК) та залишкового вугілля), зясувати активність солоного вугілля як природного сорбенту, оцінити екологічні наслідки різних шляхів перетворення дослідженого вугілля. Автором здійснено постановку досліджень, інтерпретацію та аналіз результатів, узагальнено механізми лужного гідролізу і хімічних перетворень мінералів та органічної маси СВ в різних процесах конверсії, обгрунтовано принципи каталітичної дії нативних солей при термопереробці вугілля та вивчено механізми адсорбції деяких речовин природним солоним вугіллям, створено концепцію будови солоного вугілля, виконано теоретичне прогнозування та експериментальну перевірку альтернативних шляхів одержання синтетичних палив з дослідженої сировини, розроблено схеми комплексної конверсії солоного вугілля в більш цінні екологічно прийнятні продукти.Вміст Na2O в золі (згідно з ГОСТ 10538-8-72) - 3,5?15,8% (проти <2% у золі звичайного вугілля), що в перерахунку на вугілля складає 0,5 - 1,7 %. В.Л.Комарова, С.-Петербург) дозволило одержати дані про ультрамікроскопічний склад солоного вугілля, систематичну належність і закономірності розподілу в ньому ботанічних складових, в першу чергу мега-і міоспор, спорангієв, та покривних тканин вугілляутворюючих рослин, що росли в умовах торфяних боліт на території Західного Донбасу в ранньому карбоні. Вугілля, що вивчалося, мало високу щільність і міцність, чорний колір з рудуватим відтінком. За розмірами поліаренових пакетів (`La) солоне вугілля ближче до вугілля середнього ступеня метаморфізму, за формою пакету `(La/`Lc), та впорядкованістю (h/l) солоне вугілля практично не випадає з метаморфічного ряду, тобто, відповідає вугіллю марки Д. Визначмо, що доля натрію в складі фенолятів і карбоксилатів може досягати від 0 до 20% від сумарного вмісту натрію в вугіллі.На основі систематичного вивчення фізико-хімічних властивостей, структури та хімічних перетворень вугілля з підвищеним вмістом солей в процесах глибокої хімічної переробки створено наукові засади та розвязано важливу вуглехімічну та загально наукову проблему, що стосується раціональних шляхів конверсії цієї природної вуглецевої сировини, а саме, солоного вугілля, яке вважається некондиційним паливом. Вперше досліджено структуру, надмолекулярну організацію та фізико-хімічні властивості вугілля з високим вмістом солей. За допомогою скануючої електронної мікроскопії одержано унікальні дані про ультрамікроскопічну будову солоного вугілля, в складі фюзенізованих рослинних тканин вперше на території Східної Європи знайдені залишки сімяної папороті Calamopitys sp.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ