ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ АЭРОГЕЛЬНЫХ КОМПОЗИТОВ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО РЕАКТОРА КОНВЕРСИИ БИОМАССЫ В ВОДОРОД

Рассмотрены аэрогельные композиты SiO2–TiO2, используемые в теплоизоляции гидротермального реактора конверсии биомассы в водород, и метод их получения по жидкостекольной технологии. Технология получения композита включала следующие стадии: ионообмен натриевого жидкого стекла с получением гидрозоля кремнезема; концентрирование гидрозоля, формирование гидрогеля и его созревание; получение алкогеля композита SiO2–TiO2; модификация его поверхности; субкритическая сушка алкогеля с образованием амбигеля композита SiO2–TiO2; его термообработка, гранулирование и классификация. Исследовано влияние инфракрасного глушителя – диоксида титана и температуры термообработки аэрогельного композита SiO2–TiO2 на его структурные и тепловые характеристики, а также рассмотрены возможности увеличения выхода водорода за счет снижения потерь энергии в результате применения вакуумной теплоизоляции стенок реактора. 

1. Шабанова Н.А., Попов В.В., Саркисов П.Д. Химия и технология нанодисперсных оксидов. М.: Академкнига, 2006.

2. Пустовгар А.П., Веденин А.Д. Технология получения гранулированных теплоизоляционных нано-композитов на основе аэрогеля кремнезема. Сб. тез. докл. XIV Межд. научно-техн. конф. «Наукоемкие химические технологии-2012». М., 2012. С. 352.

3. Mazalov Y., Pustovgar A., Grigorev V., Vedenin A., Adamtsevich A. Technology for Hydrothermal Destruction of Organic Fuel Materials // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 752. P. 873-877.

4. Reddy S.N. et al. Supercritical water gasification of biomass for hydrogen production // International Journal of Hydrogen Energy. 2014. Vol. 39, No. 13. С. 6912-6926.

5. Ismail A.A., Ibrahim I.A. Impact of supercritical drying and heat treatment on physical properties of titania/silica aerogel monolithic and its applications // J. Applied Catalysis A:General. 2008. Vol. 346 (1–2). P. 200–205.

6. Kwon Y.G., Choi S.Y., Kang E.S., Baek S.S. Ambient-dried silica aerogel doped with TiO2 powder for thermal insulation // J. Mater. Sci. 2000. Vol. 35. P. 6075–6079.

7. Hwang S.E., Jang H.H., Hyun H.H., Ahn Y.S. Effective preparation of crack-free silica aerogels via ambient drying // J. Sol-Gel Sci. Techn. 2007. Vol. 41. P. 139–146.

8. Caps R., Fricke J. Thermal Conductivity of Opacified Powder Filler Materials for Vacuum Insulations // Int. J. of Termophysics. 2000. Vol. 21(2). P. 445–452.