Új Szó - Vasárnap, 1978. július-december (31. évfolyam, 27-52. szám)
1978-11-19 / 47. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA I. USZEJOVA: A szén újjászületése (2) A mesterséges kőolaj Z. F. Csuhanov professzor munkatársaival már több mint négy évtizede kutatja a szén sokoldalú felhasználásának a lehetőségeit. Munkájuk eredményességéről ma már néhány másodperc leforgása alatt is meggyőződhetünk. A szén a gyors- pirolizis folyamán pillanatok alatt elveszíti eredeti szilárd formáját, értékes szénhidrogénekké és más szerves anyagokká, folyékony és gáznemű tüzelőkké alakul át. A szénre csupán az a fekete, porszerű anyag emlékeztet, amelyből elkülönítés után kiváló minőségű brikett készíthető. E brikett fü- tőértéke kétszer nagyobb, mint az eredeti széné. Ez a kokszpor azonban brikettezés nélkül is felhasználható a hőerőművekben és a kohászatban. A szakemberek jól ismerik az ún. „Fischer-retortát“, amely már évtizedek óta szolgál a szilárd tüzelőanyagok elbontásával összefüggő kísérletekre. A retortában elhelyezett anyagot percenként két fokkal emelkedve egy bizonyos szintig hevítik, aztán pedig várják az eredményt. Ennél az eljárásnál a szénnek csupán egy része alakul át szénhidrogénekké és más anyagokká. A gyorspirolí- zlssel azonban sokkal több folyékony és gáznemű anyag nyerhető a szénből. — Tudomásom szerint a pi- rolízist már régebben is alkalmazták a szén elbontásos feldolgozására. Kis hatékonysága miatt azonban nem terjedt el ez az eljárás. Mi a különbség az egyszerű pirolízis és a gyorspi- rolízises eljárás között? — Alapjában véve az egész folyamat jellege megváltozott, elsősorban szabályozhatóvá vált. Hosszú kísérletezéseink eredményeként sikerült megtalálni azt a módszert, amellyel befolyásolható a keletkező anyagok mennyisége és minősége. E módszer lényege a szén hevítésének ütemében és a reakciók bekövetkezésében megnyilvánuló gyorsaság. A szilárd szerves tüzelőanyagok alapjában véve bonyolult, különböző összetételű makro- molekuláris komplexumot képeznek. A légmentes hevítés során ez a komplexum különböző „kaliberű“ molekulákra esik szét. A legkisebbekből, a legkönnyebbekből gáznemű termékek keletkeznek, a közepes nagyságúakból folyékony anyagok, s a legnagyobb molekulájú részecskék továbbra Is szilárd halmazállapotban maradnak. A lassú hevítés folyamán csak fokozatosan válnak le egy közepes molekulanagyságú részecskék. Az ilyen folyamat során ugyanis a hőálló, szilárd halmazállapotú molekulák szorosan összekapcsolódnak, s szinte körülzárják, „befalazzák“ a könnyű molekulákat. Alapjában véve ez a magyarázata az egyszerű pirolízis alacsony hatásfokának. A gyorspirolízises eljárásnál a rendkívül gyors hevítés a nagymolekulájú részecskéket szinte szétrobbantja, s ennek következtében új, a korábbi eljárásoknál nem tapasztalt kis és közepes molekulájú anyagok keletkeznek. A gyorspirolízises eljárásnál tehát ezért nyerhető több nagy kalóriaértékű gáz, benzin, különböző olefinek, „szénpakura“ és egyéb értékes vegyületek. Ahhoz, hogy az ilyen robba; nás bekövetkezzen, szinte kozmikus gyorsaságú hevítést kell alkalmazni. Csuhanov profesz- szornak és munkatársainak sikerült kidolgozni olyan módszereket, amelyekkel a szükséges hőfok a másodperc töredéke alatt is elérhető. A természetben keletkező kőolajat, földgázt és szenet ugyanazok az elemek alkotják: szén, hidrogén, oxigén, nitrogén és kén. Azonban nem egyenlő arányban vannak jelen az említett anyagokban. A kőolaj például több hidrogént tartalmaz, ami fűtőértékére is kihat. A természetes kőolaj általában 10—12 százalék hidrogént tartalmaz, míg a szén csupán 1—6 százalékot. Jelenleg az egész világon intenzíven keresik a „pótolhatatlan“ kőolaj helyettesítésének a tehetőségeit, melynek egyik útja a mesterséges kőolaj előállítása szilárd halmazállapotú szénből. Ezeknél az eljárásoknál, tehát gondoskodni kell a hiányzó hidrogén pótlásáról. Ez á folyamat azonban — a hidro- génezés — eléggé bonyolult és költséges. A világ számos laboratóriumában ezért más eljárásokkal is kísérleteznek a szintetikus kőolaj és földgáz szénből való előállítása céljából. Ezek a kísérletek főleg arra irányulnak, hogy lehetővé váljon a szénnek a szénhidrogénekéhez hasonló szállítása és fel- használása. A szénből például 400 C° hőmérsékleten végzett desztillálással sűrű, sziruphoz hasonló folyadékot nyernek, amely különböző nagyságú és nehezen elkülöníthető szilárd részecskéket tartalmaz. Természetesen számos más irányban is folynak még kutatások. Az ilyen eljárások hatásfoka azonban mindeddig rendkívül alacsony. Az átalakítás során általában a szén energiatartalmának 60—70 százaléka megy veszendőbe. A szovjet tudósok által kidolgozott energotechnikai módszer más irányban oldja meg ezt a problémát, amely a jövőben lehetővé teszi az eljárás széles körű gyakorlati bevezetését. Csuhanov professzor véleménye szerint a jövőben pazarlást, „rablógazdálkodást“ jelentene az összes szén kazánokban való közvetlen elégetése. Hő- és energiatermelésre csupán a legkevésbé értékes szénfajtákat kellene felhasználni. — Ezek szerint a jövőben szükség lesz a szén felhasználás szerinti osztályozására, csoportosítására. Külön kell majd kezelni a vegyi átalakításra legalkalmasabb szénfajtákat, s külön az energetikai célokra hasznosíthatókat. Hogyan lehet megoldani ezt a problémát a gyakorlatban? — Mi ebből a célból új típusú iparvállalatok, úgynevezett energotechnológiai kombinátok építését javasoljuk. Ezekben összpontosulna a szén jöveszté- se, osztályozása és felhasználása, egyrészt az energiatermelés, másrészt pedig a vegyi termékek, technológiai nyersanyagok termelése céljából. Ehhez nagyon jó adottságok vannak az új szibériai tüzelőanyag-energetikai komplexumokban, főleg a kanszki- acsinszki, valamint a kuznyec- ki szénmedencében, ahol kiváló minőségű, nagy mennyiségű és főleg olcsón, külszíni fejtéssel kitermelhető szén található. Ennek az egyedülálló szénkincsnek a gyors kihasználására az SZKP XXV. kongresszusa is felhívta a figyelmet. Mint ismeretes, a kongresszusi határozat a következő feladatot is kiemelte: „jobban ki kell használni a feltárt nyersanyagokat, gondoskodni kell azok hatékonyabb felhasználásáról, a belőlük készített termékek mennyiségének növeléséről..." A szilárd tüzelőanyagok új energotechnológiai felhasználásának komplex módszere teljes mértékben összhangban van ezekkel a feladatokkal és követelményekkel. KÖVETKEZIK: Energotechnológiai kombinátok A Szovjetunióban működő ’mintegy S300 tudományos intézményben több mint 1 millió 170 ezer dolgozó foglalkozik tudományos kutatással. Ez a világ tudósainak teljes negyedrésze. A természet- és a társadalomtudományok fejlesz tésének legnagyobb központja a Szovjetunió Tudományos Akadémiája, melyhez 250 intézet tartozik. Ezek egyike a Lett SZSZK Tudományos Akadémiájának Fizikai Intézete a Riga melletti Salaspilsben, ahol az atomenergia békés célú felhasználásának lehetőségeit kutatják. A felvételen a Salaspiisi Fizikai Intézet „Szputnyik“ atomreaktorba látható (A CSTK — TASS felvétele) Föld alatti fűtőolaj-tárolás A fűtőolajok föld alatti üregekben való tárolására új eljárást dolgoztak ki az NDK-ban a schwedti termékvezető vállalat mérnökei. Föld alatti tárolóüreg céljaira elsősorban az elhagyott bányák felelnek meg. A felszíni tartályok létesítésének jelentős költségeit lehet megtakarítani ezen a módon, és nem vesznek el értékes területeket az erdőgazdaságoktól, mezőgazdasági' üzemektől. Az új eljárás révén jelentős energiamennyiséget lehet megtakarítani, mert a fűtőolaj hígfolyóssá- gát a mélyebb geológiai rétegek belső melege és a talajrétegek kitűnő hőszigetelése csaknem teljes mértékben megőrzi. Halle körzetében immár évek óta tárolnak etilént föld alatti sókamrákban — kitűnő eredménnyel. /delta I Az energiaválság, a növekvő olajárak korszakában az ember többet foglalkozik a szénnel és szállításának problémáival. A jelek szerint felélesztik a szénszállító csővezetékeket (carboduc). Az első amerikai- carboduc-szabadalom (1899-ben) a New York-i Wallace C. Andrews nevéhez fűződik. Egy kicsinyített modellt az 1893-as kiállításon is bemutattak. Ezt a tervet azonban a vasúti társaságok ellenállása miatt sohasem váltották valóra. Az első (450 m-es) szénszállító vezeték 1914-ben lépett üzembe Angliában. A szénport vízzel keverték, és a szén pép formájában haladt a vezetékben. Tíz év után leállították. Az USA-ban 1921-ben 350 km hosszú szénszállító csővezetéket terveztek, de a vasúti társaságok ennek a kivitelezését is megakadályozták. A második világháború után Ohio államban 200 km hosszúságban elkészült az „Ohio pipe line“, amelyben Gadiz és Cleveland között ma is szállítják a szenet. Arizona államban 1970-ben kezdett működni a 445 km hosszú „Black Mese pipe line“. Az Egyesült Államokon kívül a Szovjetunióban és Franciaországban végeztek kísérleteket és építettek carboduc vezetékeket. A szaksajtóban megjelent cikkekből arra lehet következtetni, hogy a szénszállító csővezetékek napjainkban újjászületnek. (LA RECHERCHE) Szilárd anyagok szállítása csővezetéken A környezetet szennyező poros vagy bűzös anyagok szállítása gépjárművel vagy szállítószalagon az iparban és a lakóterületeken egyaránt problémát okoz. A Nippon Steel és a Daifuku Machinery Works, Ltd., japán cégek az ilyen nehézségek elkerülése céljából üzembe helyeztek az egyik acélműben egy számítógépvezérlésű AIRAPID elnevezésű szállítórendszert. Az AIRAPID szállítás elve, hogy nagyméretű, zárt tartályokat továbbítanak csővezetékben pneumatikus mozgatással. A berendezés égetett meszet száHít 1,4 km távolságra havi 20 000 tonna mennyiségben, az évi tervezett maximális mennyiség 300 000 tonna. Ez a pneumatikus szállítórendszer két párhuzamos 600 mm csővezetékből áll, amely a talajszint felett 7 m magasságban oszlopokon van elhelyezve. A szállításra felhasznált tartályok 2,3 m hosz- szúak és egyenként 250 kg égetett mész befogadására alkalmasak. A rendszerben nyolc szerelvény van egyenként két tartállyal. A szállítási sebesség 30 km/ó. A szerelvények percenként követik egymást és három műszakban üzemelnek. A szóban forgó csőszállító berendezés üzemeltetése független az időjárástól, kezeléséhez aránylag kevés munkaerő szükséges, mert a tartályok töltése és ürítése automatikusan történik. A berendezés fő előnye, hogy teljesen zárt, zajmentes és nem szennyezi a környezetet. Az AIRAPID szállítóberendezés minden más szilárd vagy szemcsés anyag szállítására alkalmas. A Nippon Steel ß kísérleti berendezés tapasztalatai alapján folytatni fogja a fejlesztést nagyobb teljesítményű, hosz- szabb szállítási út kiszolgálására alkalmas rendszerek kidolgozása céljából. (TECHNIKA) Épül az Atommas A Cimljanszki-víztároló partján, Volgodonszk vidékén épül a Szovjetunió legnagyobb energetikai gépgyára, az Atommas, amely atomerőművi berendezéseket állít majd elő. Fő szerelőépületét már elkészítették: 100 000 m2-es területét 58 000 tonnányi fémszerkezet fedi. A kilenc kilométernyi szerelőpályán a soktonnás acél alkatrészekből egymillió kW teljesítményű atomerőművek épülnek. A tizedik ötéves tervben a szovjet energiamérlegben növekszik az atomerőművek szerepe. Jóllehet kőolajból és földgázból még tetemes tartalékok vannak, ám ezeknek igényesebb felhasználására, feldolgozására törekszenek, s több villanyáramhoz a vízi erőművek, az olcsó szén és az atomenergia mind szélesebb körű felhasználásával akarnak jutni. Az erőművi teljesítmény egyötödét már ebben az ötéves tervben az atomerőműveknek kell szolgáltatniuk. Az Atommas 1980-ra készül el teljesen, s akkor az energiaprogram megvalósításának egyik kulcsüzeme lesz. (Urania) Hamu agyagtégla készítéséhez Kísérleteket végeznek a hő- és elektromos erőművek hamujának felhasználására a tégla gyártásához. A triaszpoli (Szovjetunió) téglagyár 1975 óta soványí- tőszerként és kiégő anyagként használja fel a hamut agyagtégla gyártásához. A felhasznált hamu nedvesség- tartalma 13 ... 14 %. A hamu adagolása több előnnyel jár. Nagy pórustérfogata követ keztében felszívja a nedvesség egy részét, így a formázást megkönnyíti. Jó vízvezető képessége miatt megkönnyíti az égetést is. A készáru szilárdságát megnöveli, a repedések számát csökkenti. A doni szenek hamuja 12 ... 18 % el nem égett szenet tartalmaz, így kiégő adalékként szerepel, ezáltal csökkenthető az égetéshez szükséges tüzelőanyag. Az égetési hőmérséklet 950— 980 C°-ról 850—880 C°-ra csökkenthető. (TECHNIKA) Szénszállító csővezeték
