Registration Number
0826U005290, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
11-09-2026
popup.evolution
.
Title
Composite suspension fuels based on solid products of tire pyrolysis
Author
Viacheslav V. Zinin,
popup.head Yuliia V. Polishchuk
popup.opponent Serhii V. Boichenko
popup.opponent Oleh B. Hrynyshyn
popup.review Evgen I. Malyi
popup.review Olena B. Shevchenko
popup.rada
Ukrainian State University of Science and Technologies
Description
Зінін В.В. Композиційні суспензійні палива на основі твердих матеріалів піролізу шин – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 161 Хімічні технології та інженерія (галузь знань 16 Хімічна та біоінженерія). – Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026.
Дисертаційна робота присвячена створенню стабільних висококонцентрованих композиційних суспензійних палив (КСП) на основі пірокарбону – твердого продукту низькотемпературного піролізу відпрацьованих автомобільних шин. Актуальність зумовлена необхідністю утилізації значних обсягів шинних відходів в Україні (230–300 тис. т щорічно, накопичено понад 1,5 млн т) та пірокарбону (накопичені запаси 15–40 тис. т, зокрема не менше 9,5 тис. т у Київській області). Рівень утилізації шин в Україні становить лише 8–12 %.
Мета роботи – розробка КСП на основі твердих матеріалів піролізу шин для використання в рідкопаливних котлах. Об’єкт дослідження – композиційні суспензійні палива на основі пірокарбону. Предмет – процеси структуроутворення, міжфазної взаємодії та реологічна поведінка КСП.
У роботі застосовано комплекс сучасних методів: РФА, ІЧ- та раманівська спектроскопія, СЕМ, EDS, титрування за Боемом, мікроелектрофорез, ротаційна віскозиметрія, седиментаційний аналіз, експериментальне спалювання.
Встановлено, що пірокарбон є багатофазним матеріалом з високою питомою поверхнею, мікропористістю, гідрофобною поверхнею та високою теплотворною здатністю (вища теплота згоряння на сухий беззольний стан – 37,2 МДж/кг).
Вперше виявлено явище термореопексії (інверсія реологічного тренду вище 40 °C), зумовлене дестабілізацією адсорбційних шарів ОП-10 та участю мікрочастинок ZnS і піролізних смол. Вперше встановлено особливості формування піни Піккерінга («суфле-ефекту») та розроблено заходи її запобігання: попередня обробка пірокарбону 40–50 % водно-пропанольними розчинами та вакуумна дегазація.
Оптимальна комбінація 2 % мас. диспергатора С3 та 0,5 % мас. ОП-10 забезпечує синергетичну стабілізацію і дозволяє отримувати КСП з концентрацією твердої фази 55–60 % мас., ефективною в’язкістю 0,26–0,72 Па·с (при 9 с⁻¹) та седиментаційною стійкістю понад 35 діб. Для опису реологічної поведінки адаптовано модель Гершеля–Балклі, адекватність якої підтверджена високими значеннями R² та F-критерію Фішера.
Розроблено технологічну схему одержання КСП, що включає комбіновану гомогенізацію (перемішування – кавітація – мокрий помел). Запропоновано ТУ У 38.11-44893445-001:2026. Результати апробовано на підприємстві ТОВ «Ліквід Карбо».
Практичне значення роботи полягає у створенні наукових основ і технологічних рекомендацій для виробництва альтернативного палива з вторинних ресурсів, яке може застосовуватися в рідкопаливних котлах малої та середньої потужності, сприяючи утилізації шинних відходів та частковому заміщенню викопних палив.
Ключові слова: альтернативне паливо, композиційні суспензійні палива, пірокарбон, піроліз шин, термореопексія, піна Піккерінга, реологічні властивості, модель Гершеля–Балклі
Registration Date
2026-09-22
popup.nrat_date
2026-09-22 / 2026-09-23
