Материалы портала «Научная Россия»

Сибиряк придумал сито для газа

Сибиряк придумал сито для газа
Углеродные молекулярные сита позволяют очищать воздух от метана и углекислого газа и перерабатывать попутный газ

Углеродные молекулярные сита, разработанные аспирантом двух институтов СО РАН – Института химии твердого тела и механохимии и Института углехимии и химического материаловедения – Александром Бервено, позволяют очищать воздух от метана и углекислого газа и перерабатывать попутный газ. За несколько лет идея от исследовательской работы доросла до отдельного предприятия, сообщает ЦОС СО РАН.

Рассказывая о зарождении проекта, Бервено говорит, что всё началось с предложения НПО «Гелиймаш» создать более дешевые сорбенты, которые бы снизили стоимость газоразделительного оборудования. Это не был заказ в традиционном понимании, просто сотрудники завода поставили прикладную задачу, которую ученые могли бы попробовать решить.

«Работа была предложена моему научному руководителю, который передал проблему мне. Это случилось в 2004 году, тогда я написал проект на конкурс “У.М.Н.И.К”, и мне дали денег на разработку. Сейчас мы уже имеем опытное производство, но все начиналось с теоретических расчетов, химических исследований, литературного обзора, мы также работали с различными материалами: ездили на шахты, пробовали разные угли, выбирали», – отметил разработчик.

Изначально идея была сделать пору сорбента очень маленькой – размером с молекулу гелия. Но пока что не существует способа оценить размеры поры, которая менее 3 ангстрем. Однако попутно были решены прикладные задачи: созданы сита для разделения гелия и метана; выделения кислорода, азота из воздуха; водорода, СО - из синтез-газа. Эти свойства можно использовать в промышленности для переработки попутного газа, очистки атмосферы на шахтах и так далее.

Получаемые сорбенты также можно использовать в электронике. Готовый продукт выглядит как порошок, его можно пропитать электролитом и использовать как носитель катализатора или как поглотитель заряда. После некоторых улучшений в соответствии с рекомендациями, его можно будет использовать при производстве аккумуляторов компанией ООО «Лиотех» и на ОАО НЗХК.

«Технология производства такова: берем обычный уголь, дробим его, а затем рассеиваем. Получаемая в результате пыль будет размером 0, 1 – 0, 3 мм, ее нужно собрать и поместить в установку низкотемпературной активации (400 градусов), затем подвергнуть краткосрочной высокотемпературной обработке (500-800 градусов). Готовый продукт – это порошок. В основном представленные на рынке сорбенты – это порошки, поэтому мы выбрали такую форму», – объясняет Бервено.

Зарубежные материалы для выделения, например, водорода делают с использованием углеродных волокон, что гораздо дороже. Для работы необходимо больше энергии, ведь температура нагрева этого материала 1500–2000 градусов, само собой, необходимо другое оборудование, более дорогостоящее. Отсюда складывается высокая цена конечного продукта.

«То есть наша технология получения сорбентов изначально более дешевая. Кроме того, уголь, на основе которого создается сорбент, небольшой зольности, это тоже удешевляет производство, ведь его не нужно отмывать щелочами, мы не тратимся на них. Сырье поставляет новосибирское предприятие ЗАО “Сибантрацит”. Мы проверяли разные угли: тощие, жирные, слабоспекающиеся, – но эти оказались наиболее подходящими. При переработке не используется азот, а, значит, нет его оксидов при выбросах, соответственно, у нас экологически чистое производство, которое не подразумевает штрафов. И материал в результате – более дешёвый», – говорит учёный.

Предприятие ООО «Сорбенты Кузбасса», которое было создано по итогам работы с углеродными молекулярными ситами, состоит из 5 постоянных сотрудников и большого количества консультантов, привлекаемых под определенные задачи.

Источник: www.copah.info

газ институт углехимии и химического материаловедения институт химии твёрдого тела и механохимии со ран материалы молодые учёные попутный газ синтез-газ сорбенты фильтрация

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий