Ученые разработали технологию для снижения выбросов токсичных веществ
Ученые Уральского федерального и Томского политехнического университетов придумали, как снизить выбросы вредных веществ при сжигании отходов угольного производства - предложили добавлять в них воду и опил.
На территории Кузнецкого угольного бассейна находятся большие объемы отходы обогащения угля - фильтр-кек (твердый осадок на фильтрующей поверхности). Он представляет собой вязкую липкую массу черного цвета. Из-за высокой влажности и зольности сжигать такие отходы в топках энергетических котлов трудно.
Чтобы решить проблему уничтожения отходов, ученые предлагают разбавлять фильтр-кек водой и отправлять такую водоугольную суспензию в топку энергетического котла насосом. Чтобы смесь смогла загореться, в нее нужно добавить опил. Статья с описанием технологии опубликована в журнале Science of The Total Environment.
Ученые исследовали процесс воспламенения и сжигания водоугольной суспензии на основе фильтр-кека и опилок в диапазоне температур от 300 ℃ до 1000 ℃, то есть от начала выделения под термическим воздействием летучих углеродсодержащих веществ до предельных возможностей лабораторных муфельных электропечей. Для этого использовали две технологии сжигания — когда образец подавался в уже разогретую печь (700–1000 ℃) — что моделирует процесс в топке энергетического котла, и когда образец нагревался вместе с печью (300–600 ℃) — что позволяет раскрыть механизм происходящих физико-химических процессов.
В первом случае использовалась установка ТПУ, во втором — находящийся в УрФУ комплекс синхронного термического анализа производства фирмы Netzsch (Германия). Исследование нестандартного для комплекса термического анализа процесса сжигания топлива стало возможным благодаря специальным методикам проведения эксперимента и обработки полученных результатов, которые разработал коллектив ученых УрФУ под руководством профессора кафедры тепловых электрических станций Александра Рыжкова.
По результатам экспериментов выяснилось, что по сравнению с сжиганием каменного угля, используемого в энергетике, при сжигании водоугольной суспензии фильтр-кека выбросы оксидов серы и азота с продуктами сгорания сокращаются более чем на 40%. Выбросы оксидов серы и азота уменьшаются еще на 12–35% с добавлением в водоугольную суспензию фильтр-кека биомассы (опилок).
Полученные результаты будут использоваться для совершенствования промышленной технологии утилизации отходов углеобогащения. Научный проект соответствует положениям Парижского соглашения, которое нацелено на сокращение выбросов в атмосферу вредных веществ и на снижение темпов глобального потепления.
На фото: ученые нагревают на комплексе синхронного термического анализа образцы вместе с печью для отслеживания происходящих физико-химических процессов. Фото из личного архива Александра Никитина.
> источник
< Предыдущая | Следующая > |
---|