В Томске разработали эффективное шламовое биотопливо с минимальными выбросами

Томск, 31 окт - ИА Neftegaz.RU. Ученые лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета (ТПУ) разработали новый тип шламового биотоплива.
Об этом сообщила пресс-служба ТПУ.

Исследование, проведенное при поддержке федеральной программы Министерства науки и высшего образования России Приоритет-2030, показало, что многочисленные характеристики горения, параметры распыления и стабильность при хранении этого топлива могут превышать показатели других видов топлива до 4-х раз, а выбросы вредных веществ с дымовыми газами при его сжигании снижаются в 2 раза.
Все эти факторы делают новый вид топлива на 12% более эффективным по сравнению с известными альтернативными композиционными топливами.
Результаты данной научной работы были опубликованы в рецензируемом журнале Process Safety and Environmental Protection (Q1, IF: 6,9).

Шламовое топливо представляет собой композиционную смесь, включающую уголь и отходы его переработки, а также как жидкие, так и твердые горючие отходы промышленного и коммунального происхождения.
Основное применение такого топлива - это теплоэнергетика в локальных и удаленных объектах энергогенерации.

Комплексные исследования, учитывающие эксплуатационные, энергетические, экологические и экономические характеристики шламового топлива, практически не проводились ранее. Большинство существующих работ сосредоточено на анализе влияния различных добавок на температуру воспламенения и антропогенные выбросы с дымовыми газами.
Влияние добавок на стабильность суспензии и процесс распыления в шламовом топливе изучено крайне недостаточно.

Основной целью данной экспериментальной работы было создание топлива на основе угольного шлама с добавлением дополнительных горючих компонентов, которое превосходило бы существующие аналоги по ряду упомянутых характеристик.
Биотопливо было разработано на основе угольного шлама с использованием рисовой шелухи, осадка сточных вод и древесных опилок.

Результаты исследования показали, что благодаря введению дополнительных биокомпонентов, седиментационная устойчивость топлива увеличивается в 2,5-4,2 раза.
Эта характеристика, отражающая равномерное распределение и продолжительность нахождения мелкодисперсных твердых частиц в суспензии, имеет ключевое значение для организации процессов хранения и распыления.
Ученым также удалось создать топливо с относительно высоким содержанием мелкодисперсных капель в потоке при распылении: его концентрация оказалась почти в 2 раза выше, чем в аналогичных суспензиях без добавок.
Этот фактор непосредственно влияет на эффективность процесса горения и способствует снижению выбросов вредных веществ.

В рамках экспериментов с сжиганием разработанного топлива при температурах 700-900 С выяснилось, что показатели эффективности нового образца на 10-12% выше по сравнению с аналогичными топливами, не содержащими добавок.
Лабораторные исследования также установили, что при сжигании шламового топлива, разработанного учеными ТПУ, выбросы оксидов углерода, азота и серы могут сокращаться в 1,5-2 раза.

В проведении исследований принимала участие команда специалистов Инженерной школы энергетики и Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ в сотрудничестве с экспертами теплоэнергетической отрасли.