Характеристики твердого остатка процесса пиролиза резинотехнических отходов, паровой и двухстадийной — углекислотной и паровой активации

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2026. Том 12. № 1 (45)

Название: 
Характеристики твердого остатка процесса пиролиза резинотехнических отходов, паровой и двухстадийной — углекислотной и паровой активации


Для цитирования: Горина В. З., Богомолов А. Р., Вилисов Н. Д., Ушаков К. Ю., Азиханов С. С., Шевырёв С. А. 2026. Характеристики твердого остатка процесса пиролиза резинотехнических отходов, паровой и двухстадийной — углекислотной и паровой активации // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. Том 12. № 1 (45). С. 6–24. https://doi.org/10.21684/2411-7978-2026-12-1-6-24

Об авторах:

Горина Вероника Зиннуровна, аспирант, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; gorinavz@kuzstu.ru, https://orcid.org/0000-0002-0192-530X
Богомолов Александр Романович, доктор технических наук, профессор кафедры теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; barom@kuzstu.ru, https://orcid.org/0000-0002-4746-0106
Вилисов Никита Дмитриевич, ассистент кафедры теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; vilisovnd@kuzstu.ru https://orcid.org/0000-0002-1482-1681
Ушаков Константин Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; ushakovkju@kuzstu.ru, https://orcid.org/0000-0001-7232-8185
Азиханов Сергей Сейфудинович, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; ass.pmahp@kuzstu.ru, https://orcid.org/0000-0002-3127-4384
Шевырёв Сергей Александрович, кандидат технических наук, доцент кафедры теплоэнергетики, ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева», Кемерово, Российская Федерация; ssa.pmahp@kuzstu.ru, https://orcid.org/0000-0003-0951-1600

Аннотация:

В работе представлены результаты, полученные в процессе пиролитической переработки отходов резинотехнических изделий в условиях температур 550 °С и 600 °С и максимального выхода твердой фазы, соответственно, 64,91 мас.% и 55,91 мас.%. Далее твердый остаток подвергнут активации как паровой, при температурах 700–900 °С, так и двухэтапной активации: в среде СО2 при температурах 940–980 °С с последующей паровой активации при температуре 900 °С. Проведен анализ ИК-спектров твердых остатков после паровой и двухстадийной активации. Получены результаты текстурных характеристик твердого остатка после двухэтапного процесса пиролиза при температуре 600 °С и парового активирования при температуре 900 °С: удельная поверхность 69,03 м2/г и адсорбционное поглощение по метиленовому голубому — 101 мг/г. Твердая фаза после пиролитической обработке (600 °С), углекислотной активации (940 °С) и паровой активации (900 °С) имеет удельную поверхность 109,5 м2/г. Величина адсорбционной емкости по метиленовому голубому составила 73,5 мг/г, по йоду — 44,4%.

Список литературы:

Бухаркина Т. В., Вержичинская С. В., Тарханова И. Г., Коновалов А. В. 2023. Переработка твердого остатка пиролиза автомобильных шин // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. Т. 334. № 8. С.79–90.

Гриненко Е. В., Рябухин Д. С., Васильев А. В. 2014. Инструментальные методы анализа органических соединений. Инфракрасная спектроскопия: методические указания. СПб.: СПбГЛТУ. 60 с.

Зуев М. В., Абулханов В. И., Горина В. З. 2024. Исследование температуры замерзания пиролизной жидкости // Энергетика и энергосбережение: Теория и практика. С. 149.1–149.7.

Камалетдинов И. И. 2024. Эффективная и экологичная система переработки отработанных шин методом пиролиза // Вестник науки и образования. № 3–1 (146). С. 13–15.

Лаптев В. А., Скурихин В. М., Никитин А. Д., Рыжков А. Ф. 2017. Исследование паровой активации древесного угля в реакторе с внешним нагревом // Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. С. 834–838.

Макаров А. В. 2008. Некоторые аспекты рециклинга изношенных автомобильных покрышек методом пиролиза // Вестник ТОГУ. №1 (8). С. 247–258.

Мирсалимова С. Р., Салиханова Д. С., Карабаева М. И. 2021. Изучение свойств и методов активации углеродсодержащего сырья (Обзор) // Universum: Технические науки. № 4-4 (85). С. 24–26.

Нгуен Мань Хиеу. 2018. Процессы термической переработки рисовой шелухи при получении активированного углеродного материала и их аппаратурное обеспечение // Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. 190 с.

Общая химия. Учеб. пособие для ст. нехимических специальностей / Н.Л. Глинка. М.: Интеграл-Пресс. 2003. 687 с.

Патент № 2721696 C1 Российская Федерация, МПК C10B 49/04, C01B 32/312. Способ переработки пиролизного кокса с получением активированного угля парогазовой активацией. № 2020109337: заявл. 03.03.2020 / опубл. 21.05.2020 / Юрченко Ю. Ф.; заявитель: Юрченко Ю. Ф.

Передерий М.А., Цодиков М.В., Маликов И.Н., Кураков Ю.И. 2011. Углеродные сорбенты из отходов утилизации шин // Химия твердого топлива. №2. С.37-44.

Cайт: Пермский завод сорбентов «УралХимСорб». URL: https://uralhimsorb.ru/catalog/aktivirovannyj-ugol-v-geotkani-bony-geotekstil/bau-a-tehnicheskij / (дата обращения: 24.11.2025).

Сафин Р. Г., Родионов А. С., Сотников В. Г., Тимербаев Н. Ф. 2023. Моделирование процесса паровой активации углеродсодержащего сырья в технологической линии производства активированного угля // Вестник технологического университета. Т. 26, №12. С. 114–119.

Теоретические и экспериментальные исследования конверсии СО2 в синтез-газ / И. Н. Зубков, А. Н. Салиев, М. А. Тимохина, С. А. Лавренов, Т. Г. Иванова, В. А. Таранушич, Р. Е. Яковенко // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2023. № 3. С. 59–64. DOI: http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2023-3-59-64.

Чу К. Н., Спицын А. А., Романенко К. А., Пономарев Д. А. 2018. Парогазовая активация древесного угля из бамбука // Химическая переработка древесины. №4. С. 140–149.

Щипко М. Л., Еремина А. О., Головина В. В. Адсорбенты из углеродсодержащего сырья Красноярского края // Журнал Сибирского Федерального университета. Серия: Химия. 2008. № 1. С. 166–180. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11161486.

Ягодина Т.В., Зайцева Н.А. Методы очистки шахтных вод // Сборник материалов XI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Россия молодая». 2019. С. 60307. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41502357.

Ajay K., David D. J., Hanna M. A.. 2009. Thermochemical Biomass Gasification: A Review of the Status of the Technology // Energies. No. 2. P. 556 – 581.

Augustine Quek, Rajasekhar Balasubramanian. 2012. Mathematical modeling of rubber tire pyrolysis // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. Vol. 95. P. 1–13.

Edward L. K. Mui, Danny C. K. Ko, Gordon McKay. 2004. Production of active carbons from waste tyres — a review // Carbon 42. P. 2789–2805

Labaki, M., M. Jeguirim. 2017. Thermochemical conversion of waste tyres — a review // Environ. Sci. Pollut. Res. Vol. 24. P. 9962–9992.

Piotrowska K., Kruszelnicka W., Baldowska-Witos P. [et al.]. 2019. Assessment of the environmental impact of a car tire throughout its lifecycle using the LCA method // Materials. Vol. 12, № 24. P. 4177.

Samar M. Mouneir, Ashraf M. El-Shamy. 2024. A review on harnessing the energy potential of pyrolysis gas from scrap tires: Challenges and opportunities for sustainable energy recovery // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. Р. 1–25.

Teng Hsisheng, Semo Micholl, Wojtowicz Morek, Bassi Lahis Rosemaig Solomon Peter R. 1995. Reprocessing of Used Tires into Activated Carbon and Other Products // Jnd and Eng. Chem Res. 34. № 9. Р. 3102–3111.