Материалы IV – ой Республиканской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и инновации: опыт, проблемы, перспективы» (стр. 1 )

Министерство образования и науки Республики Тыва

Министерство по делам молодежи и спорта Республики Тыва

ФГБОУ ВПО «Тувинский государственный университет»

Материалы

IV – ой Республиканской

научно-практической конференции студентов,

аспирантов и молодых ученых

«Молодежь и инновации: опыт, проблемы, перспективы»

8 декабря 2012 г

Кызыл 2013 г.

УДК 001

ББК 72

Печатается по решению Республиканской научно-практической конференции студентов аспирантов и молодых ученых «Молодежь и инновации: опыт, проблемы и перспективы».

Материалы IV-ой Республиканской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и инновации: опыт, проблемы и перспективы» (8 декабря 2012г.) – Кызыл: РИО ТувГУ, 2013. – 70 с.

Ответственный редактор:

М. – д. филос. н., проректор по научной работе и международным связям ТувГУ, председатель Оргкомитета конференции.

Редакционная коллегия:

– к. б.н., ответственная за научно-исследовательскую работу студентов ТувГУ, зам. председателя Оргкомитета;

– к. х.н., зав. аспирантурой ТувГУ, член Оргкомитета.

Сборник содержит материалы докладов студентов, аспирантов и молодых ученых Тувинского государственного университета, Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, Республиканского медицинского колледжа, Тувинского сельскохозяйственного техникума, Училища олимпийского резерва РТ, а также г. Новосибирска, г. Москвы. Работа конференции проходила в 3 секциях по различным научным направлениям.

Художественные редакторы:

,

© Тувинский государственный университет, 2013

СЕКЦИЯ 1. «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК»

ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ ЗОЛОШЛАКОВЫХ ОТХОДОВ ПОСЛЕ СЖИГАНИЯ УГЛЯ КАА-ХЕМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В КЫЗЫЛСКОЙ ТЭЦ

, инженер

, к. т.н., ученый секретарь

Тувинский институт комплексного освоения

природных ресурсов СО РАН

О возможной утилизации зол уноса, улавливаемых в циклонах и электрофильтрах при сжигании углей, написано огромное количество материалов. Проблему заметили полвека назад. За это время города, особенно мегаполисы в Сибири, оказались буквально засыпанными отходами, главную часть которых составляют золы. Однако значимых результатов достигнуто не было.

Одна из главных причин этого – неоднородность и нестабильность состава производимой золы, что не обеспечивает надежного полезного эффекта при ее утилизации в строительной отрасли – главном потенциальном потребителе. Переработка гигантских объемов производимой вокруг мегаполисов золы с помощью известной техники – классификаторов и мельниц, учитывая низкую потребительскую стоимость и сильное расхождение в сроках производства и потребления, гарантированно будет убыточным производством.

Перспективы переработки:

С химической точки зрения не использовать золы уноса – абсурд. Можно выделить как минимум 3 типа перспективных для переработки зол:

1) высококальциевые золы, с высоким содержанием оксида и сульфата кальция, т. е. по составу близких к портландцементу и с высоким химическим потенциалом – запасенной энергией;

2) кислые золы от сжигания каменных углей, состоящих в основном из стекла, включая микросферы;

3) золы с высоким содержанием металлов и редкоземельных элементов.

Необходимо отметить, что в природе не бывает двух одинаковых углей, поэтому не бывает одинаковых зол. Речь всегда должна идти о локальной технологии переработки золы уноса в конкретном регионе, т. к. основные потребители должны располагаться вблизи источника золы. Любая самая замечательная технология состоится лишь в том случае, если местный рынок будет в состоянии «проглотить» всю или почти всю массу переработанной золы.

Кызылской ТЭЦ сжигается в год – 215 тыс. т. угля, 40-60 тыс. тонн угля сжигается частным сектором. Золошлаковые отходы храниться в карьере недалеко от ТЭЦ См. рис.1

С целью определения возможности получения из золы ТЭЦ полезных компонентов было проведено кислотное выщелачивание и проведен анализ состава остатка.

Кислотное выщелачивание проводилось при комнатной температуре в соотношении Т:Ж=1:10. Для экспериментов применялись в качестве растворителей серная, соляная и азотная кислоты. Концентрация кислот 300г/л.

Состав золы Кызылской ТЭЦ и нерастворимого остатка см. в (табл. 1).

Рис. 1 Золошлаковые отходы Кызылской ТЭЦ

Таблица 1

Состав золы ТЭЦ и нерастворимого остатка

формула	исх. зола,%	исх. зола, г	H2SO4,%	E,%	HNO3,%	E,%	HCl,%	E,%
Na2O	11,13	1,12	1,11	93,49	1,34	95,61	1,23	95,80
MgO	2,83	0,28	1,27	70,72	2,48	68,08	2,28	69,39
Al2O3	7,43	0,75	6,52	42,75	16,4	19,60	14,8	24,33
SiO2	20,9	2,10	18,1	43,50	40,4	29,59	39,4	28,39
SO3	1,93	0,19	33,7		0,947	82,13	1,05	79,33
Cl	16,5	1,66	0,212	99,16	0,935	97,94	2,83	93,48
K2O	0,93	0,09	0,489	65,69	0,905	64,56	0,955	60,99
CaO	18	1,81	18,9	31,49	2,4	95,14	2,26	95,23
TiO2	1,07	0,11	0,992	39,51	2	31,92	1,95	30,77
Fe2O3	18,4	1,85	17,7	37,24	31,7	37,25	32,7	32,49
SrO	0,288	0,03	0,283	35,89	0,109	86,21	0,132	82,59
Итого:	99,408	10,00	99,492		99,616		99,7

Из таблицы видно, что оксид кальция растворим во всех растворах кислот. Сера хорошо извлекается соляной кислотой. Почти все оксиды металлов хорошо извлекаются растворами соляной и азотной кислот, кроме оксида кремния, что можно использовать при организации его извлечения.

Заключение

Улуг-Хемские угли по ряду показателей, таким как спекаемость, высокий выход летучих, низкая природная зольность, низкое содержание серы и фосфора и легкая обогатимость имеют большой потенциал для глубокой переработки угля.

При кислотном выщелачивании было выявлено что, большая часть макроэлементов растворяются в кислотах, кроме кремния и алюминия, что может быть применено для получения глинозема и кремнезема. Концентрируя эти два элемента при прокаливании можно получить алюмосиликаты, широко использующиеся в производстве керамики стекла, цементов, электро - и теплоизоляционных материалов.

По способности к выщелачиванию максимального числа компонентов, рекомендуется использовать соляную кислоту, которая обладает наибольшей растворимостью.

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС – ИННОВАЦИОННЫЙ ИНСТРУМЕНТ В РАЗРАБОТКЕ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА НА ПРИМЕРЕ РЕСПУБЛИКИ ТЫВА

, и. о.м. н.с.

Научный руководитель – ,

заведующий сектором ТЭК (ИЭОПП СО РАН), к. э.н.

Топливно-энергетический баланс – это система показателей, которая отражает полное количественное соответствие между приходом и расходом ТЭР в хозяйстве целом или на отдельных его участках (отрасль, регион и др.) за выбранный интервал времени.

Построение и анализ региональных топливно-энергетических балансов (ТЭБ) является одним из приоритетных направлений в науке. Важным принципом построения ТЭБ (отчетного или перспективного), является рассмотрение топливно-энергетического комплекса (ТЭК) не как изолированной структуры, а как части экономической системы. В таком ракурсе, энергетический комплекс выступает как одна из подсистем экономики, более отчетливо определяются ее приоритетные функции, а результаты слаженной работы способствуют эффективности всего экономического комплекса.

После распада СССР, когда составление ТЭБ регионов перестало быть приоритетной задачей государственного управления, многие региональные Минэнерго принимали из года в год программы развития ТЭК, не уделяя должного внимания долгосрочным перспективам развития энергетики. В результате, во многих субъектах теперь наблюдается большой износ энергетических мощностей, энергодефицит и дефицит топливных ископаемых. Таким образом, данные программы развития ТЭК имели и имеют до сегодняшнего дня проблему несоответствия существующего энергетического хозяйства новым социальным, экономическим и экологическим требованиям. Чтобы решить эту проблемы на региональном уровне, необходимо разработка ТЭБ с учетом интересов всех потребителей, анализа конкурентов на отечественных и международных рынках энергетических и энергоемких продуктов.

Мировой опыт. Государства с рыночной экономикой уделяют большое внимание к энергобалансам, проблемам энергосбережения и рационального использования энергоресурсов. Наиболее известны такие организации, как: Международное энергетическое агентство (МЭА) и Статистическое бюро Европейского Сообщества (Евростат). Финансирование данных организаций происходит за счет участвующих в их работе государств [1, 2].

Российский опыт. В 2006 году в соответствии с Советом Безопасности Российской Федерации Правительство РФ начало подготовку предложений и материалов о разработке долгосрочных балансов топливно-энергетических ресурсов (ТЭР). По замыслу новая методика должна была призвана учесть российские особенности функционирования экономики и привести к сопоставимости ТЭБ России с ТЭБ стран Евросоюза и других государств. В настоящее время известны несколько методических подходов к составлению региональных ТЭБ [3].

К условиям Тувы наиболее подходит методика построения ТЭБ, которая разрабатывалась в ИЭОПП СО РАН с 90-х годов. Система показателей ТЭБ, которая была сформирована при участии специалистов Института, была реализована для четырех субъектов Федерации Сибирского федерального округа на длительный период времени – Красноярского края, Кемеровской, Иркутской и Новосибирской областей.

На основе данных энергобаланса могут быть получены различные оценки эффективности использования энергоресурсов. Эффективность использования ТЭР на электро - и теплогенерирующих источниках (или их КПД) определяется отношением производства электро - и теплоэнергии к суммарному потреблению энергоресурсов, необходимых для данного производства.

Рис. 1. Отчетный топливно-энергетический баланс по Республике Тыва за 2010 г.

Отчетный ТЭБ по Республике Тыва за 2010 г. показанный на рис. 1. отражает производство, преобразование и потребление топливно-энергетических ресурсов по международным формам Евростата на основании действующих доступных для использоания форм статистической отчетности Тывастата [4]. В отличие от методик Минпромэнерго и ЦЭНЭФ данная методика рассмотрение потребление ТЭР в энергетическим секторе, чтобы оценить насколько он самозатратен. ТЭБ Республики имеет отдельные продуктовые балансы, информацию имеющихся энергетических мощностей, а также потребителей в блоке конечного потребления. Таким образом, объективно оценивается энергоэффективность самого топливно-энергетического комплекса.

Литература:

1.  Руководство по энергетической статистике // Международное энергетическое агентство, 2007. – С.192. – www. iea. org.

2.  Energy yerly statistics 2007 // Eurostat statistical book, 2009.

3.  Методика и практика построения и использоания региональных топливно-энергетических балансов – Новосибирск: Изд-во ИЭОПП СО РАН, 2010. – С78 – 452 с.

4.  Тывастат. Стат. отчетности: «Электробаланс»; «11-ТЭР»;«4-топливо»; «1-ТЭП»; «22-ЖКХ».

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ В РЕСПУБЛИКЕ ТЫВА

, студент 1 курса ИТФ ТувГУ

А, студент 1 курса ИТФ ТувГУ

Научный руководитель - ,

преподаватель кафедры ОИД ТувГУ

Большинство альтернативных строительных материалов – это экологически чистые материалы на основе бетона, что отражается и в названии – пенобетон, газобетон, деревобетон (арболитобетон), керамзитобетон. В Туве в малоэтажном строительстве применяют два вида ячеистого бетона: газобетон и пенобетон. Газобетон – это искусственный пористый камень, в состав которого входят кварцевый песок, известь, порообразователь и цемент. Стена из газобетона обычно собирается из отдельных блоков. Газобетон обладает способностью «дышать», регулируя влажность в помещении за счет паро - и влагопроницаемости. Однако в отличие от древесины, обладающей теми же свойствами, газобетон не гниет и не горит – стены из газобетона могут сдерживать сильный огонь в течение двух часов без потери несущей способности. Его теплозащитные свойства в 4-5 раз выше, чем у кирпича. Предположительный срок эксплуатации домов из ячеистого бетона – не менее 100 лет.

Еще одной разновидностью ячеистого бетона является пенобетон, по своим свойствам очень близкий газобетону. В отличие от газобетона, пенобетон получают не при помощи химических реакций, а механическим перемешиванием предварительно приготовленной пены с бетонной смесью, при котором пузырьки воздуха равномерно распределяются по всей массе бетона. Пенобетонные блоки, в отличие от блоков из газобетона, не содержат извести и могут изготавливаться как в заводских условиях, так и непосредственно на стройплощадке. Преимущество пенобетона перед газобетоном состоит в том, что со временем его физические свойства улучшаются, с годами он становится прочнее, в связи с чем срок его службы при соответствующих условиях эксплуатации не ограничен. В целом же характеристики этих материалов очень схожи.