Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Созданы катализаторы для сжигания продуктов газификации твердого топлива

Российские ученые разработали новый композитный катализатор на основе оксидов железа, меди и алюминия и определили его активность. Разработанный катализатор будет использоваться для сжигания продуктов газификации различных видов топлива в кипящем слое. Эта технология позволяет более эффективно использовать традиционные виды горючего (уголь, торф) и утилизировать различные виды промышленных отходов: осадки сточных вод, загрязненные твердыми примесями нефтепродукты и отходы пищевых производств. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ) в рамках Президентской программы исследовательских проектов. Статья ученых опубликована в журнале Catalysis Letters.

Растущее энергопотребление современного общества требует разработки новых, экономически эффективных и экологически приемлемых технологий использования углеводородного и растительного сырья, а также нетрадиционных видов топлива. Одна из перспективных технологий – сжигание в кипящем слое катализатора – вещества, ускоряющего химическую реакцию. Кипящим слоем называют состояние сыпучего вещества при пропускании через него потока жидкости или газа под давлением. При этом применяемые сегодня реагенты для полного окисления продуктов газификации топлива (то есть высокотемпературной переработки твердого вещества в газообразное) позволяют значительно уменьшить количество выбросов токсичных соединений, образующихся в процессе горения.

Сжигание твердого топлива протекает в две стадии. Сначала происходит выделение летучих веществ и их окисление на катализаторе до углекислого газа и воды. Затем следует газификация остатка горения с выделением угарного газа СО и его последующее окисление на поверхности катализатора. Именно вторая стадия определяет скорость всего процесса, поэтому очень важно сделать ее более быстрой.

Российские ученые создали две серии железо-алюминиевых и медь-железо-алюминиевых нанокомпозитных катализаторов с различным соотношением оксидов железа, меди и алюминия. Затем они исследовали все образцы с помощью большого набора физико-химических методов и определили их качественные и количественные различия. После ученые протестировали разработанные вещества в реальном технологическом процессе. Они определили величину энергии, необходимой для начала процесса окисления с катализаторами. Сравнив полученные результаты с литературными данными, ученые пришли к выводу, что разработанные ими вещества обладают низкой энергией активации (той, что требуется для прохождения реакции) и, соответственно, перспективны для каталитического окисления угарного газа.

«В своей работе мы описали способ приготовления недорогих нанокомпозитных катализаторов на основе оксидов алюминия и железа, которые демонстрируют умеренную активность в окислении угарного газа. Мы также показали, что добавление небольшого количества оксида меди позволяет значительно повысить их каталитическую активность. В дальнейшем мы планируем разобраться в причинах этого явления, а также определить механизм реакции окисления CO на созданных катализаторах», – говорит один из авторов работы, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН Андрей Сараев.

Новости и материалы
Дуров анонсировал возможность ограничения личных сообщений Telegram в РФ
Россиянин напал с ножом на полицейского и был арестован
Названа инфекция опаснее коронавируса для мозга
В Пентагоне заявили, что не ощущают высокого риска эскалации на Украине
Военный эксперт рассказал, чем будет полезна для ВС РФ трофейная БМП Marder
Карпина попросили не превращать сборную России в помойку
Россиянке провели операцию на сросшихся почках
В Хабаровске прооперировали женщину с камнями в сросшихся почках
На чемпионате мира по самбо появится новая дисциплина
Россиянам не рекомендовали бегать по утрам
Ревматолог Коршунова не рекомендовала бегать по утрам и вечерам
В России подняли вопрос государственно-частного партнерства в туризме
«Авангард» одержал волевую победу над «Локомотивом» в шестой игре серии плей-офф КХЛ
Микробы из чайного гриба способствуют похудению
Путин собирался отдохнуть с ружьем на островах в Приморье
Эксперт рассказал, что надо положить в аптечку для похода
ФАС не исключила повышение норматива продаж топлива на срочном рынке
«Барселона» намерена сохранить Хави
США ищут возможности для обмена заключенных с Россией
Голосовой помощник Google подставляет пользователей из-за нового бага
Все новости