Ученые разработали метод, позволяющий ускорить переработку низкокачественного угля, что способствовало увеличению эффективности топлива на 10%. Включение опилок и масла уменьшило температуру и ускорило термическое разложение на 26%.
«Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международной научной команды предложили способ повышения эффективности пиролиза низкосортных углей. Новый метод позволяет значительно ускорить процесс пиролиза угольных смесей и увеличить интегральный показатель эффективности топлива на 4–10% по сравнению с чистым углем. На основании экспериментальных данных были получены эмпирические формулы, которые могут предсказывать процесс термического разложения топлива с погрешностью не более 30%», — говорится в сообщении.
Низкосортные угли составляют до 40–45% мировых запасов, однако они имеют низкую теплотворную способность. Один из эффективных методов улучшения их качества — пиролиз: нагревание без доступа воздуха, позволяющее углю разложиться на более ценные компоненты. Тем не менее, до сих пор недостаточно изучено, как ведут себя сложные смеси, такие как уголь с добавками отходов деревообработки, в процессе пиролиза.
В результате анализа наиболее эффективной смесью оказалось топливо, состоящее из 50% бурого угля, 40% воды и 10% отработанного моторного масла. Эта смесь эффективнее чистого угля на 10%. При сочетании 90% угля и 10% опилок прирост составит 4%. Ученые также выявили неожиданный эффект: крупные частицы угля запускают реакцию легче, чем мелкие, что объясняется лучшей передачей тепла между крупными частицами.
Результаты исследований показали, что опилки и отработанное масло значительно ускоряют разложение угольной смеси и снижают температуру начала пиролиза на 26% по сравнению с чистым углем. По словам ученых, на этапе испарения влаги компоненты смеси усиливают действие друг друга почти на 30%, а весь процесс термического разложения ускоряется на 7%.
В исследовании принимали участие ученые лаборатории тепломассопереноса ТПУ, Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН и Ведущей лаборатории в области исследований и разработок по термогидродинамике Министерства образования (Китай). Исследования были поддержаны грантом Минобрнауки России. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Powder Technology (Q1, IF: 4,6).
Фото: hi-tech.mail.ru