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

 

Яндекс цитирования

«Термообработка - 2021» - Четырнадцатая международная выставка технологий термообработки, областей применения термического воздействия, оборудования для термообработки.
Дата и место проведения: 28 - 30 сентября 2021 года, Россия, Москва, ЦВК «Экспоцентр» на Красной Пресне, павильон 7.
Термообработка, промышленные печи, лабораторные печи, индукционное оборудование, футеровка, теплоизоляция, графитовые материалы, огнеупоры, эндогенераторы,
центробежное литье, неразрушающий контроль, оснастка, закалочное оборудование, отпуск, отжиг, системы нагрева

© 2001-2020 ВК «Мир-Экспо» / Многоканальный телефон: 8 495 988-1620 / выставки в Москве
Внимание! Условия перепечатки и использования текстовых материалов и фотографий с официального сайта выставки Термообработка.