д.х.н., профессор
PhD
д.х.н., доцент
к.х.н., доцент
PhD-докторант
магистрант
В этой статье представлены результаты расчетов кинетики потери массы образцов отхода автошины и тяжелого остаткаи нефти, которые были рассчитаны по результатам их термогравиметрического анализа (ТГА). Эти отходы относятся к трудно биоразлагаемым и недеструктивным отходам и представляют, с одной стороны – большую потенциальную опасность для окружающей среды, а с другой – огромные запасы вторичного сырья для переработки в альтернативные топлива и органические материалы. Совместная термокаталитическая переработка изношенных автошин с тяжелым остатком нефти в моторные топлива и ценные органические соединения является весьма перспективной. Тяжелый остаток нефти в переработке углеродсодержащих отходов используется в качестве донора водорода, сырья и связующего реагента. По результатам ТГА исследуемых образцов было определено, что резкая потеря резинной массы начинается при температуре 340ºC, тогда как резкая потеря массы мазута отмечалась при достижении температуры 265ºC. Эта ранняя термическая деградация тяжелого остатка нефти по сравнению с отходом автошины делает его возможным для использования в качестве пастообразователя (для получения однородной смеси сырья) в процессах переработки углеродсодержащих отходов. По результатам расчетов энергии активации исследуемых образцов интегральным методом Coats-Redfern было определено, что в образце отхода автошины в интервале температур 400-500ºC разрываются связи С-С, а в образце тяжелого остатка нефти разрываются связи С-С и С-Н. Полученные результаты подтверждают возможность использования тяжелого остатка нефти в качестве донора водорода для переработки углеродсодержащих отходов.
This article presents the calculation results of the weight loss kinetics of waste tire and heavy oil residue samples, which were calculated by the results of their thermogravimetric analysis (TGA). These wastes are not biodegradable and represent, on the one hand, a great potential danger to the environment, and on the other hand, huge reserves of secondary raw materials for processing into alternative fuels and organic materials. Joint thermal catalytic processing of used tires with a heavy oil residue into motor fuels and valuable organic compounds is very promising. The heavy oil residue in the processing of carbon-containing waste is used as a hydrogen donor, raw material and a paste-forming agent of feedstock. Based on the TGA results of a tire sample, it was determined that a sharp mass loss of the rubber mass begins at a temperature of 340ºC. According to the TGA results of the testing samples, it was determined that a sharp loss of the rubber mass begins at a temperature of 340ºC, while this was observed at a temperature of 265ºC in the mass of heavy oil residue. This early thermal degradation of the heavy oil residue compared to the waste tire sample makes it possible to use it as a paste-forming agent in the processing of carbon-containing wastes. According to the results of calculating the activation energy of the testing samples by using an integral method of Coats- Redfern, it was determined that in the temperature range 400-500ºC, C-C bonds are broken in the waste tire sample, whereas С-С and С-Н bonds are broken in the heavy oil residue sample. These results prove the possibility of using a heavy oil residue as a hydrogen donor for processing carbon-containing waste.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.