Предложен метод создания топлива из продуктов переработки угля и старых шин
Ученые Томского политехнического университета предложили использовать в качестве топлива смесь обводненной угольной смолы и жидких продуктов переработки отработанных шин. Такая композиция быстрее воспламеняется и дает меньше вредных выбросов, сообщили в ТПУ.
По словам доцента Научно-образовательного центра имени И. Н. Бутакова ТПУ Кирилла Ларионова, при совместном сжигании двух побочных продуктов возникает синергетический эффект. За счет химического взаимодействия меняются процессы воспламенения и горения.
Важную роль в этом играют кислородсодержащие соединения угольной смолы, включая кислоты и спирты. Они взаимодействуют с углеводородами, полученными из шин, и ускоряют образование паров.
Именно более интенсивное образование паров помогает смеси быстрее воспламеняться. В результате два сложных вида отходов могут превращаться в более эффективное топливо.
Пиролиз, то есть термическое разложение при высокой температуре, рассматривается как один из перспективных способов переработки отходов. В ходе такого процесса образуются газ, углеродный остаток и жидкие углеводороды.
Однако жидкие продукты пиролиза имеют сложный и неоднородный состав. Он зависит от исходного сырья и условий переработки, поэтому не все такие продукты можно напрямую использовать как топливо.
Специалисты ТПУ исследовали смесь жидких углеводородов, полученных из отработанных крупногабаритных шин карьерной техники «БелАЗ», и обводненной смолы коксования угля Кузнецкого угольного бассейна.
Долю угольной смолы в образцах меняли от 2,5 до 40 процентов по объему. Состав и физические свойства смесей изучали с помощью аналитического оборудования.
Для проверки горения отдельные капли топлива помещали в печь при температуре от 600 до 800 градусов Цельсия. Эксперименты показали, что добавление обводненной угольной смолы сокращает время воспламенения.
Для смеси с 40 процентами угольной смолы время воспламенения уменьшалось до 40 процентов при 600 градусах Цельсия и до 75 процентов при 800 градусах.
При увеличении доли смолы смесь сгорала полнее. Также снижались выбросы угарного газа и оксида азота — в зависимости от состава топлива показатель уменьшался до 50 процентов.
Разработанный подход может быть востребован в угледобывающих и углеперерабатывающих регионах, включая Кузбасс. Там одновременно есть потребность в утилизации подобных отходов и в получении тепловой энергии.
Ученые рассматривают возможность применения такой схемы для предприятий, которые занимаются сбором и переработкой отходов. В перспективе они могли бы вырабатывать тепловую энергию и продавать ее промышленным потребителям или населению.
Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel. Работа выполнена при поддержке федеральной программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» национального проекта «Молодежь и дети».
Рекомендуем также:
- Бумажные квитанции за ЖКУ отменяют: с сентября платёжки будут приходить через «Госуслуги»
- Как перестать разочаровываться в людях: Омар Хайям назвал одну истину, которую понимают слишком поздно
- Салат из огурцов «Нежинский»: тот самый легендарный рецепт, который закрывают на зиму десятилетиями
- Бодрость без кофеина из кофейной чашки: какой китайский чай выбрать для энергии
- Кабачки и куриное филе на одной сковороде: секрет нежного вкуса оказался совсем не в сливках
