Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Хімічна технологія. Харчове виробництво arrow Структура, фізико-хімічні властивості та перспективи енергохімічного використання солоного вугілля України
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


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

Анотації 

Шендрік Т.Г. Структура, фізико-хімічні властивості та перспективи енергохімічного використання солоного вугілля України.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.13 - нафтохімія та вуглехімія. Інститут фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецьк, 1999.

   Вперше виконано комплексне систематичне дослідження хімічної будови та структурної організації органічної маси (ОМ) солоного вугілля (СВ) - перспективної вітчизняної енергохімічної сировини. Встановлено суттєві особливості структури ОМ СУ, склад природних мінералів СВ, що впливають на поведінку сировини в різних процесах хімічної переробки (піроліз, гідрогенізація, газифікація). Запропонована концептуальна модель структури СВ, згідно з якою СВ є природними сполуками включення мішаного типу. Частками - “хазяями” є макромолекулярні впорядковані структурні одиниці з функціональними групами і хелато- утворюючими фрагментами, а “гостями” - іони натрію та хлору, а також заліза. При цьому в СВ спостерігається сполучення властивостей вугілля низької і високої стадій метаморфізму. Вивчено закономірності термодеструкції СВ в різних умовах. Деталізовано та узагальнено деякі маршрути процесу активації ОМВ природними солями. Установлено основні закономірності лужного гідролізу (ЛГ) солоного вугілля, що залежать від генетичних характеристик вихідної сировини. Вперше визначені структура і властивості продуктів ЛГ солоного вугілля : гуматів, гумінових кислот та ентгумінованого вугілля (ЕГВ). Запропоновано узагальнений механізм процесу ЛГ солоного вугілля. Встановлено закономірності розподілу натрію, хлору та мікроелементів в процесах озолення, піролізу і гідрогенізації СВ. Запропонована принципова схема маловідхідної технології утилізації СВ з одержанням фізиологічно активних ГК і дешевого адсорбенту - ЕГВ, який також може бути використаний для одержання енергетичних газів та цінних мікроелементів. Встановлено закономірності виділення і механізм сорбції срібла природними СВ з його водних розчинів. Запропоновано рішення науково-технічної проблеми - екологічно-врівноваженого використання резервної вітчизняної вуглецевої сировини - солоного вугілля України - як джерела енергетичних газів, моторного палива, хімічних продуктів та дешевих адсорбентів.
   Ключові слова: солоне вугілля, структура, сполуки включення, мікроелементи, гумінові кислоти, металохелати, активація, адсорбенти, гідрогенізація, газифікація, екологічні проблеми.

Шендрик Т.Г. Структура, физико-химические свойства и перспективы энергохимического использования солёных углей. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора химических наук по специальности 02.00.13 - нефтехимия и углехимия - Институт физико-органической химии и углехимии им. Л.М.Литвиненко НАН Украины, Донецк, 1999.

   Впервые выполнено комплексное систематическое исследование химического строения и структурной организации углей с повышенным содержанием соединений натрия и хлора - солёных углей (СУ), в ходе которого установлены существенные особенности структуры органической массы СУ Западного Донбасса, состав природных минералов СУ, влияющих на поведение исследуемого сырья в различных процессах химической конверсии (пиролиз, гидрогенизация, газификация). Предложена концептуальная модель строения СУ, в соответствии с которой СУ представлены как природные соединения включения смешанного типа. Частицами - “хозяевами” являются макромолекулярные упорядоченные фазы с кислородными функциональными группами и хелатообразующими структурами, а “гостями” - ионы натрия и хлора, а также железа. Кроме полиареновых пакетов в структуре ОМУ присутствуют упорядоченные полинафтеновые (богхедоподобные) фрагменты и кислородсодержащие структурные группы в свободном и металл-замещенном состоянии. При этом в СУ наблюдается сочетание свойств углей низкой и высокой стадий метаморфизма, а именно: высокий выход гуминовых кислот и обогащенность микроэлементами, а также плотная упаковка полиареновых слоев с координированными ионами натрия и хлора, и, как следствие, повышенная электропроводность. Впервые установлен состав природных минералов СУ Украины, изучено распределение натрия в природных соленых углях, где основное соединение - галит, а небольшая часть натрия (от 0 до 20%) содержится в виде фенолятов и карбоксилатов. Выяснены химические превращения минералов в процессах озоления, щелочного гидролиза и при хранении соленых углей. На основе сравнительного анализа методик озоления (высокотемпературная (ВТО), среднетемпературная (СТО) и озоление в холодной кислородной плазме (ХКП)) определены оптимальные параметры озоления солёных углей, позволяющие добиться минимальных потерь соединений натрия при использовании типового оборудования. Впервые получены данные о соединениях железа в СУ, их роли в процессе формирования структуры и свойств ОМУ, их превращениях в процессах гидрогенизации и извлечения ГК. Детализированы и обобщены основные маршруты процесса активации ОМУ природными солями. Установлены основные закономерности щелочного гидролиза (ЩГ) солёных углей, зависящие от генетических характеристик исходного сырья (содержания витринита, ионов натрия, КФГ и природы парамагнетизма), показано распределение микроэлементов и превращения минеральных компонентов в процессе щелочного гидролиза СУ. Впервые определены структура и свойства основных продуктов ЩГ солёных углей: гуматов, гуминовых кислот и энтгуминированных углей. Установлены особенности структурной организации и физико-химических свойств гуматов и энтгуминированных углей, что позволило детализировать концептуальную модель расширяющейся структурной решетки органической матрицы соленых углей. Предложен обобщенный механизм процесса щелочного гидролиза солёных углей, отражающий трансформации не только органической компоненты СУ, но также превращения минералов и распределение микроэлементов. Впервые экспериментально показана перспективность получения в мягких условиях из солёных углей Украины синтетического жидкого топлива. Изучены закономерности термодеструкции СУ в различных условиях. Показано каталитическое влияние хлорида натрия в процессах пиролиза, газификации (до 7000С) и гидрогенизации СУ. Развиты представления о каталитическом действии природных минералов СУ в процессах низкотемпературной газификации, получены и обобщены результаты высоко- и низкотемпературной активации СУ. Установлены закономерности распределения натрия, хлора и некоторых микроэлементов в процессах озоления, пиролиза и гидрогенизации СУ. Проанализированы возможные экологические последствия термических процессов конверсии соленых углей. Предложен способ низкотемпературного использования СУ для извлечения серебра из отработанных растворов кино - фотопромышленности. Развиты представления о механизме сорбции серебра из водных растворов природными СУ и шламами гидрогенизации соленых углей. Предложено решение научно-технической проблемы – экологически - взвешенного использования резервного углеродного сырья - соленых углей Украины - в качестве источника энергетических и восстановительных газов, моторного топлива, химических продуктов и недорогих адсорбентов.
   Ключевые слова: солёные угли, структура, соединения включения, микроэлементы, гуминовые кислоты, металлохелаты, активация, адсорбенты, гидрогенизация, газификация, экологические проблемы.

Shendrik T.G. Structure, physical chemical properties and perspectives for energetic - chemical usage of salty coals. - Manuscript.

Thesis for a doctor’s degree by speciality 02.00.13 - petroleum chemistry & coal chemistry.- The L.M.Litvinenko Institute of Physical Organic & Coal Chemistry of National Academe of Sciences of Ukraine, Donetsk,1999.

   The dissertation is the first complex systematic studying chemical structure and supermolecular organization for salty coals of (SC) Ukraine. The unique data concerning ultramicroscopic structure of SC were obtained, at first in Eastern Europe the residue of Calamopitys sp., was found. The significant peculiarities of organic mass structure and natural mineral composition of SC were established, the latter influence on investigated material behavior at different chemical processes (pyrolysis, liquefaction, gasification) were investigated. Chemical reactions of mineral matters during ash processes at different conditions have been examined. Some physical and chemical properties of SC (conductivity, surface area, paramagnetic properties, oxygen functional groups, etc.) were determined. Conceptual model for SC structure was proposed, according to it, SC are natural insertion compounds of mixed type, which are combining properties of high rank and low rank coals. The particles -“hosts’ are macromolecular phase with oxygen functional groups and helate-forming structures, the particles - “guests” are ions Na+ and Cl, the same ferrum ions. The generalities of SC thermodestruction at various conditions were studied. Catalytic influence of sodium chloride in pyrolysis, gasification (before 7000C) and hydrogenation processes of SC have been shown. Main routs of activation process for COM with natural salts were detailed and generalized. Basic generalities for alkaline hydrolysis (AH) of SC were established, latter depend on petrologic- genetic characteristics of initial raw material (vitrinite and sodium content, active oxygen functional groups and paramagnetism). Sum total scheme for chemical reactions during AH process of SC was proposed. Characteristics for products of AH were determined : humates, humic acids (HA), enthuminated (residual) coals (EHC). The regularities for Na, Cl and some trace elements distribution at ashing, pyrolysis and hydrogenation processes were studied. Principal schemes of complex friendly technology for liquid fuel, reducing gases, active HA and cheap adsorbents obtaining has been worked up.
   Key words: salty coals, structure, insertion compounds, microelemens, humic acids, metal-helates, activation, adsorbents, hydrogenіzation, gasification, ecological problems.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Структура, фізико-хімічні властивості та перспективи енергохімічного використання солоного вугілля України

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!