Лаборатория «Газификация угля»

  1. История создания

               Лаборатория «Газификации угля», д.т.н., проф., А.С. Джаманбаев основал свою научную деятельность академик Ж. Текенов, затем х.и.к., Ш. Жапарова продолжила. В настоящее время указанная лабораторию заведует к.т.н.Шайдуллаев Р.Б.

Состав лаборатории

         Лаборатории «Газификации угля»  заведует к.т.н. Шайдуллаев Расулбек Бегимкулович.  Он родился в 1963 году с. Бурганды Ноокенского района Жлал-Абадской области. Окончил Фрузенский политехнический институт в 1986 году, квалификация инженер-механик по специальности «Строительные, дорожные машины и оборудование». Опубликовано более 50 научных статей, 3 учебных пособий, более 25 методических указаний и три авторских свидетельств, 4 патента. Кандидатскую диссертацию защитил в 2013 году.

­        Младший научный сотрудник Омуров Жетимиш Кочумович  родился 10 декабря 1958 года в селе Алтын-Булак Узгенского района Ошской области. В 1982 году окончил Джалал-Абадское медицинское училище, а в 1991 году — Ошский вечерний факультет Фрунзенского политехнического института по специальности промышленное и гражданское строительство. В ИПР работает с 2017 года.

 

 

 

 

     Кандидат технических наук, доцент Эркинбай Садыков родился 23 апреля 1956 года в селе Папан Кара-Суйского района Ошской области. В.1976 году с отличием окончил Ошский государственный педагогический институт, физико-математический факультет по специальности «Физика». Он закончил аспирантуру в Институте электронной техники в Москве и успешно защитил диссертацию в Москве. В настоящее время он является старшим научным сотрудником лаборатории Перспективные технологии и материалы. Его труды опубликованы более 90 научных и электронных ресурсах, в том числе 3 авторских свидетельства, 6 учебных пособий.

          Научный сотрудник Анарбай кызы Сажида родилась 11 февраля 1976 года в селе Кенеш, Ноокатского района Ошской области. В 1999 году окончила по специальности «География» факультет ЕГФ. а также в 2018 году закончила в ОшТУ по направлению «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». В ИПР работает с 2023 года. Аспирант Института природных ресурсов ЮО НАН КР.

 

 

 

Результаты научно-исследовательских работ в 2023г.

В процессе исследования низкосортных углей Кыргызстана актуальным вопросам является повышения основных свойств низкосортных углей, а запас низкосортных углей у нас насчитываются более 6,1 млрд.тонны.  

Для этих целей в Институте природных ресурсов Южного отделения НАН КР в лаборатории «Газификация угля» разработана несколько типов конструкций пиролизных установок (см.рис.1.2.3,4,5).

К известным пиролизным установкам присущи следующие недостатки, которые нуждаются в доработке:

— газ, получаемый из угля низкокалорийный, для повышения калорийности получаемого газа место воздушного дутье переходит на паровоздушное;

— рассматриваемая конструкция установки нетранспортабельна, а для перемещения ее на новое место потребуются дополнительные расходы;

— известные пиролизные установки малопроизводительны.

Для исключения выше отмеченных недостатков известных установок сотрудниками лаборатории «Газификация угля» ИПР ЮО НАН КР разработаны усовершенствованные конструкции пиролизных установок, для переработки низкосортных углей южного региона Кыргызстана.

Отличительные черты разработанных конструкций пиролизных установок:

— разработанных конструкциях пиролизных установок предусмотрены способы позволяющий повышать производительность пиролизеров, для чего воздушное дутье заменено на паровоздушное дутье;

— улучшен процесс съема готовой продукции;

— разрешен вопрос экологии окружающей среды при переработке низкосортных углей Кыргызстана в процессе облагораживания установлена поглотитель которая полностью очищает вредных выбросов летучих веществ при получении окончательного продукта – полукокса (кокса);

— разработанные конструкции пиролизных установок транспортабельны, имеют малый весь и низкую стоимость;

— она проста по конструктивному исполнению и удобно в эксплуатации благодаря такой способностью любой заинтересованный предприниматель самостоятельно сможет изготовить;

— процесс газификации осуществляются розжигом угля сверху вниз;

— одновременно происходить выпуск готовой продукции, пиролизного газа и можно получить горячую воду;

— в процессе получении окончательной продукции мало потребляет электрическую энергию.

         Рис. 1. Общий вид усовершенствованной пиролизной установки: а – натурный образец пиролизера; б – кинематическая схема: 1-крышка пиролизной установки, 2 — устройства для розжига, 3 – двухслойный корпус пиролизера, 4 – рама пиролизной установки с водяной рубашкой, 5 – кдачи газа, 9 – патрубок для термодатчика, 10 – цифровой термодатчик, 11 – водный затвор, 12 – крышка водяного затвора, 13, 14 – вход и выход воды, 15 – регулировочный кран водяного пара, 16 патрубок водяного пара.олесник, 6 – съемник готовой продукции, 7 – патрубок воздушного дутье,  8 – патрубок для по         

Рис.2. а — процесс получения газа; б – новая конструкция пиролизной установки и кинематическая схема песочно-разгрузочным механизмом.

Рис.3. Усовершенствованная конструкция пиролизной установки

Рис.4. Экспериментальный стенд для исследования угольной мелочи

1– печь; 2 – дверцы печи; 3, 5, 13 – патрубки; 4 – пиролизная установка; 6 – бак; 7 – вентиль; 8 – тройник; 9 – бачек; 10,15 – гайка; 11 – специальный бачек; 12, 17 – рама; 14 – бачек для угольной пыли; 16 – компрессор.

Основные направления научной работы

         В лаборатории «Газификация угля»с целью определения технологической пригодности бурых углей Республики к газификации проводятся экспериментальные работы. Изучались возможности получения газов из бурых углей Агулак, Бешбуркан и Чон-Таш.

 Выявлена зависимость времени полной газификации от количества катализаторов при 800 0С, скорость вращения возрастает в 4 раза при добавлении 3% К2СО3 и 7-8 раза при добавлении 6 % этого же катализатора.

Изучалась возможность использования твердых остатков газифицированного угля в качестве адсорбентов для очистки сточных вод, усовершенствована лабораторная установка «Газогенератор» по газификации мелкозернистых частиц углей во вращающемся потоке. Газовые резервуары заполняемые азотом заменены компрессором для дутья атмосферного воздуха, что значительно уменьшает затраты при выработке синтез-газ.

            Изучены современные состояния газификации углей и установлено, что оптимальным способом газификации угольных мелочей при низких температурах является устройство двухкамерного типа. Такое устройство позволяет совмещать процесс газификации угля и сжиганию полученного газа. Теоретически изучались механизм газификации и сжигание полученного газа.

                       Разработана оптимальная технология в процессе переработки каменных и бурых углей Южного региона республики с помощью пиролиза и газификации для получения облагороженного топлива из низкосортных углей, с целью повышения экологической ситуации при использовании твердых топлив из низкосортных углей Алайских и Узгенских месторождений в коммунальной, теплоэнергетической и строительной  отраслях Республики.

Основные результаты исследования:

—  в результате технологического анализа угольная мелочь месторождения Бель-Алма,  по сравнению с исходным углем в полукоксе уменьшается, влажность на 35,4 %, летучесть на 29,4 % и каллорийность повысилься на 9,4 %.— в процессе термической переработки активированных низкосортных бурых и каменных углей Узгенских месторождений Маркай, Кара-Добо, Торгой-Добо и Алайских месторождений Кызыл-Булак и Кожо-Келен, получено угольное топливо с улучшенными свойствами.  —  в результате экспериментальных исследований приведенных углей, теплотворность повышалось в среднем от 14,79 % до 19,12 % и выход летучих веществ уменьшена на 11,38 процентов.— процесс облагораживания углей осуществляются при помощи усовершенствованной конструкции пиролизной установки.

 Результаты научных работ                                                                                                                 Основным научным направлением лаборатории «Газификация угля» является «Разработка оптимальной технологии переработки каменных и бурых углей Кыргызской республики с помощью пиролиза и газификации». По данному направлению сотрудниками лаборатории ведется исследования об использовании экологически чистых природных ресурсов, однако в таких условиях использование природного газа принесло бы хорошие результаты, но однако данный вид энергии для бюджета страны является дорогим удовольствием. Поэтому актуальным вопросом является использование своих имеющихся природных ресурсов — уголь. Однако масштабное использование угля приводит к обильному загрязнению окружающей среды, поэтому нами предлагается инновационный подход по решению данной проблемы. На сегодня возникает вопрос о повышении теплотворности низкосортного бурого угля путем облагораживания, при котором улучшаются основные свойства угля южного региона страны. Для процесса переработки угля необходимы специальные оборудования, одним из которых считается пиролизные установки, с помощью которых можно достичь повышения основных свойств низкосортных углей и получить уголь с улучшенными качествами. В процессе переработки низкосортных углей Кыргызстана получается совершенно новый продукт – полукокс и технический газ. Полученный таким инновационным методом продукт целесообразно использовать в теплоэнергетическом секторе страны. 

         По данному направлению ведут исследования зав. лаб. к.т.н., с.н.с. Шайдуллаев Р.Б., н.с., Абдыкадыров Т.С., м.н.с. Омуров Ж.К., а для получения окончательных результатов исследований большой вклад внес лаборант Айтиев Т.

Достижения

Сотрудниками лаборатории разработаны и усовершенствованы новые конструкции пиролизных установок и получены следующие результаты:

В процессе переработки низкосортных углей Кыргызстана получается совершенно новый продукт – полукокс и технический газ. Полученный таким инновационным методом продукт целесообразно использовать в теплоэнергетическом секторе страны. 

Научные статьи, опубликованные в зарубежных журналах.

  1. Инновационные подходы по переработке природных ресурсов в условиях Республики Кыргызстан. «II Междуна-родное книж. издание стран СНГ «Лучший педагог-2022» г.Нур-Султан, 2022. С. 15-19.
  2. Особенности воспитания и обучения детей с ограниченными возможностями здоровья. Наука о человеке. Гуманитар-е исследование РФ. Омск. Т. 16. №1-2022. Vol. No. 1. –С.132-140.

Научные статьи, опубликованные в республиканских научно-технических журналах:

  1. Анализ технологических оборудований по переработке низкосортных углей Кыргызстана. КУУ. Наука, образование техника. Ош, 2022. №2(74). С.12-17.
  2. Виношарабын жасоодогу терминологиялык создуктордун концепциясын негиздоо. КУУ. Наука, образование техника. Ош, 2022. №2(74). С.109-112
  3. Развитие предпринимательства в транспортной отрасли. Известия НАН КР №5 (2022), С.162-167. Бишкек-2022.
  4. Усовершенствования разгрузочного механизма пиролизной установки. Известия НАН КР №5 (2022), С.168-172. Бишкек.

Учебно-методические пособия, изданные научными сотрудниками.

1.Переработка каменных и бурых углей Южного региона Кыргызстагна с помощью пиролиза / Институт прир. ресур. НАН КР. – Ош: 2022. -97с. Переработка каменных и бурых углей Южного региона Кыргызстагна с помощью пиролиза / Институт прир. ресур. НАН КР. – Ош: 2022. -97с. УДК 622.33.; ББК33.31.; Ш-17.; ISBN 978-9967-12-944-3. Монография.