Исследование показало, что разработки политехников позволяют увеличить эффективность сжигаемого топлива до 37% и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу почти в четыре раза.
Сжигание угля является основным источником тепловой и электрической энергии. Однако этот вид ископаемого топлива постепенно истощается, а его сжигание приводит к загрязнению атмосферы и почвы промышленными отходами (золой и шлаком). Мировым трендом решения этих проблем выступает поиск «добавок», которые бы увеличили эффективность сжигания угля и снизили экологическую нагрузку.
Ученые Томского политеха разработали четыре вида добавок на основе опилок, таллового масла, отработанного фритюрного масла и сточной воды. В разных концентрациях его добавляли к каменному углю в камеру сгорания при температурах 700-1000 °C. Параллельно политехники проводили комплексный анализ энергетической эффективности, экологических показателей, технологической применимости и возобновляемости топливных смесей.
«Благодаря комплексному анализу удалось установить, что вне зависимости от режима горения интегральный показатель эффективности топлива с нашими добавками суммарно выше на 13-37 % по сравнению с чистым углем. Это делает отходы перспективным вспомогательным ресурсом при сжигании угля и позволяет решить сразу несколько задач: существенно снизить количество исходного сырья – угля – при сжигании, снизить экологическую нагрузку, а также снизить себестоимость топлива за счет вовлечения горючих отходов», — отмечает один их авторов исследования, инженер-исследователь лаборатории тепломассопереноса ТПУ Вадим Дорохов.
По словам ученых, впервые удалось количественно показать, что комплексное использование отходов растительного происхождения при сжигании угля приводит к ускорению и более полному сгоранию ископаемого топлива: в сравнении с чистым углем эффективность термического окисления угля с добавками ТПУ составила 125-220%. Наличие отходов в качестве добавок снижает инерцию зажигания и ускоряет горение за счет микровзрывной фрагментации капель смесевых топлив.
Кроме того, результаты исследований показали, что использование добавок опилок или отработанного фритюрного масла снижает выбросы оксида азота при сжигании угля на 23-62%, а оксида серы – от 1,7 до 3,8 раза.
Источник: пресс-служба Томского политехнического университета