Эффективность топлива из угля повысили на 10%
«Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международной научной группы предложили способ увеличения эффективности пиролиза низкосортных углей. Новый подход позволяет ускорить процесс пиролиза угольных смесей в несколько раз и повысить интегральный показатель эффективности топлива на 4−10% по сравнению с чистым углем. На основе экспериментальных данных ученые получили эмпирические формулы, которые могут предсказывать процесс термического разложения топлива с погрешностью не более 30%», — сказано в сообщении.
Низкосортные угли составляют до 40−45% мировых запасов, но у них низкая теплотворная способность. Один из эффективных способов улучшить их качество — пиролиз: нагрев без доступа воздуха, чтобы уголь разложился на более ценные компоненты. Однако до сих пор мало изучено, как ведут себя сложные смеси, например уголь с добавками отходов деревообработки, при пиролизе.
По итогам анализа наиболее эффективной смесью оказалось топливо из 50% бурого угля, 40% воды и 10% отработанного моторного масла. Она эффективнее чистого угля на 10%. Если смешать 90% угля и 10% опилок, прирост составит 4%. Ученые также обнаружили неожиданный эффект: крупные частицы угля запускают реакцию легче, чем мелкие. Они объясняют это тем, что между крупными частицами лучше передается тепло.
Результаты исследований показали, что опилки и отработанное масло во много раз ускоряют разложение угольной смеси и снижают температуру начала пиролиза до 26% по сравнению с чистым углем. По словам ученых, на этапе испарения влаги компоненты смеси усилили действие друг друга почти на 30%, а в целом весь процесс термического разложения ускорился на 7%.
В исследовании участвовали 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 поддержаны грантом Минобрнауки России. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Powder Technology (Q1, IF: 4,6).
