Введение к работе
'
Актуальность проблемы. Парниковый эффект - это глобальная проблема, связанная с изменением состава атмосфер» в результате деятельности человека. Концентрация многих компонентов атмосферы, оказывающих влияние на климат, непрерывно возрастает.что может уже в ближайшие десятилетия привести к существенному потеплению климата на нашей планете с угрожающими последствиши для человечества. Ученые считают, что к 2030 году температура земной повехности может подняться примерно на 1,5 градуса. Одним из основных источников поступления в атмосферу "парниковых" газов являются, процессы сжигания топлив. Предварительные оценки показывают, что в среднем при сжигании 1 т угля в атмосферу поступает 2-2,5 т С02 (в расчете на органическую массу),который считается одним из основных газов, ответственных за парниковый эффект.
В настоящее время во всех индустриально развитых странах мира интенсивно ведутся научно-исследовательские работы по оценки экологически неблагоприятных выбросов в атмосферу в результате деятельности человека, разрабатываются пути их снижения. По сведениям Комитета по энергетике при ООН ( рабочая группа по углю) только в США выполняется шесть програш, направленных на решение различных аспектов проблемы снижения выбросов диоксида углерода, образующегося при сжигании твердого топлива.
В этой связи исследования, направленные на оценку различных газов, поступающих в атмосферу при сжигании углей Российской Федерации, их относительных вкладов в парниковый эффект, а также поиск путей их сокращения являются актуальными.
Целые работы являлось с использованием методов химической термодинамики оценить выбросы С02 и S0X в атмосферу при топливном использовании углей Российской Федерации; определить относительные вклады в парниковый эффект газов - продуктов сгорания углей, и применить углеродные адсорбенты, получаемые по методу Института горючих ископаемых (ИГИ) для снижения уровня выбросов "парниковых" газов d атмосферу.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИГИ по темам: "Выполнить исследования и разработать технологию использования угля с сокращением объемов .выбросов СО?" ( N гос. регистрации 01920017011); "Выполнить" номлленс НИР по сокращению выбросов С02 при сжигании твердых тошшв (N гос. регистрации 01940 009275).
Научная новизна. Проведена сравнительная и научно-обоснованная оценка количества удельных (на единицу условного топлива и единицу выработанной энергии) выбросов C0R в атмосферу при сжигании углей, мазута и газа Российской Федерации на основе данных о их составе. Исследованы вклады в парниковый эффект газов - продуктов сгорания топлив. Подтверждено, что двухатомные молекулы в парниковый эффект вклада не вносят, а вклад водяных паров не велик. Впервые предложен простой термодинамический метод для оценки 'относительных вкладов в парниковый эффект многоатомных молекул. Установлен ряд трехатомных молекул - продуктов сгорания твердого топлива, по их вкладу в парниковый эффект.
Исслсдонлш адсорбционные свойства углеродных адсорбентов, изготовленных по методу ИГИ, при улавливании из газовой фазы ряда экологически неблагоприятных газов. Установлена адекватность
уравнений, описывающих адсорбцию и позволяющих моделировать его в широком диапазоне изменения параметров. Даны рекомендации по улавливанию углеродными адсорбентами "парниковых" примесей из газов - продуктов сгорания топлив.
Практическая значимость. Полученные результаты методического характера позволяют научно-обоснованно оценивать степень поступления в атмосферу "парниковых" газов при топливном использовании углей конкретных месторождений. Изученные углеродные адсорбенты и технологические параметры их применения рекомендованы для улавливания из газов - продуктов сжигания угля, примесей, вносящих наиболее значительный вклад в парниковый эффект.
Основные положения, выносимые на защиту:
предложенную методику оценки и результаты расчетов удельных выбросов диоксида углерода в атмосферу при сжигании углей, мазута и газа Российской Федерации;
новый метод и результаты расчетов относительных вкладов в парниковый эффект газов - продуктов сгорания твердого топлива:
результаты теоретических и экспериментальных исследований адсорбции С0г и S02 из газовой фазы углеродными адсорбентами, изготовленными по методу ИГИ.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на Российско-французском симпозиуме "Комплексное развитие экологически чистых технологий переработки углей во благо всех европейских стран" (г. Москва. !994г.); . научно-практической конференции с международным участием "Углеродные материалы" (г.Новокузнецк.1995г.): научной сессии по химии и переработке твердых топлив (г.Москва, 1995г.); " Совещании
- і -
экспертов по чистым техкологияи использования угля" рабочей группы по углю Комитета по энергетике ЕЭКООН (г. Женева.1996г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 работы.
Объем работы. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков. 21 таблицу, списка литературы ».з 90 наименований.
