Экологичный способ утилизации резинотехнических отходов от студента КузГТУ Никиты Вилисова

Будучи студентом выпускного курса университета, молодой ученый Никита Вилисов начал работу над особым методом пиролиза и газификации резинотехнических отходов. Этот метод позволяет получить целых четыре полезных элемента с топливными свойствами. Сегодня он продолжает свои исследования в магистратуре по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника».

Никита проводит пиролиз и газификацию резинотехнической крошки от карьерных самосвалов. Исследование уникально тем, что соединяет эти два процесса.

Обычно для утилизации отходов выбирают что-то одно или делают это раздельно. В нашем же случае мы засыпаем в реактор некоторое количество резинотехнической крошки (ее предоставляют АО «УК «Кузбассразрезуголь» и АО ХК «СДС-Уголь») и проводим процесс пиролиза, а сухой остаток от него отправляем сразу же на газификацию. Получается максимально продуктивная и безотходная переработка, - рассказывает Никита Вилисов.

Пиролиз и газификация осуществляются на одном и том же оборудовании – реакторе. Разница только в технологии и температуре нагрева веществ. В реактор засыпается резиновая крошка, затем она нагревается до нужных температур, а все показатели фиксируются датчиками. Сначала, в процессе пиролиза, из крошки выделяется пиролизная жидкость и пиролизный газ, в составе которого водород и метан. Первое вещество используется в качестве жидкого горючего топлива, а из второго можно взять водород и заправить, к примеру, водородный автомобиль.

Газификация производит генераторный газ. Это топливо для металлургической, стекольной, керамической промышленности, двигателей внутреннего сгорания, а также применяется для синтеза аммиака. Четвертым элементом распада отходов становится сорбент, который остается после всех процессов. Он обладает хорошей фильтрующей функцией.

В целом, из 100 грамм резиновой крошки получается 40 грамм пиролизной жидкости, 40 грамм сухого остатка и 20 грамм генераторного газа.

В лаборатории всегда возникают новые задачи по исследованию. Например, сейчас я изучаю влияние разной температуры нагрева на состав получаемых компонентов. Нагреваю резиновую крошку до 550, 600, 650 и 700 градусов. Опыты продолжаются, но уже показывают, что с повышением температуры увеличивается количество водорода в пиролизном газе, - говорит Никита.

Свою технологию исследователь планирует внедрить на производство. Научная работа идет на базе лаборатории катализа и преобразования углеродосодержащих материалов с получением полезных продуктов КузГТУ и в сотрудничестве с АО «УК «Кузбассразрезуголь» и АО ХК «СДС-Уголь». Опыты рассчитаны на три года и завершатся к 2024-му: в этом деле Никите Вилисову помогает научный руководитель, старший преподаватель кафедры теплоэнергетики и кандидат технических наук Константин Ушаков. В лабораторных условиях возможно перерабатывать только малое количество резиновой крошки. В промышленных же масштабах необходимо будет увеличить размеры оборудования для переработки и автоматизировать процесс.

Для Кузбасса внедрение таких технологий будет означать большой шаг к экологичной промышленности. На данный момент резинотехнические отходы, такие как колеса от карьерных самосвалов «БЕЛАЗ», должным образом не утилизируются, производители «хоронят» их на свалках, что сказывается на экологии не лучшим образом. Объединенные пиролиз и газификация позволят не только улучшить окружающую среду, но и подарить резинотехническим отходам вторую, не менее полезную для человека, жизнь.