© Фото : пресс-служба ТПУ
Технологию приготовления высокоэффективной топливной суспензии из промышленных отходов предложили ученые Томского политехнического университета (ТПУ). Результаты исследования опубликованы в журнале Fuel.
Топливные суспензии сложного состава могут быть получены на основе из множества компонентов, часть из них является отходами – угольного, древесного, нефтяного происхождения, уточняют исследователи. По их словам, технология смешивания суспензий и использование функциональных добавок значительно влияют на получаемое топливо.
«Качество топливной суспензии повышается, если сначала смешивать воду с функциональной добавкой (ФД), а затем добавлять твердый угольный компонент. В качестве добавки мы использовали древесный отход и отработанное индустриальное масло. Также мы испытали технологию итерационного смешивания. Она подразумевает не единовременную загрузку всей массы компонента, а постепенную загрузку частями. Такой подход может облегчить гомогенизацию смеси при больших объемах производства.», – рассказала доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Ксения Вершинина.
Она дополнила, что такая смесь будет дольше храниться в стабильном состоянии и выгорать более равномерно по сравнению с приготовленными без задействования этих находок. Вместо высококачественного угля можно использовать угольный отход, тогда, при условии использования разработанной методики приготовления, топливо может конкурировать с более дорогостоящими аналогами.
При этом итерационное смешивание может улучшить характеристики воспламенения и выгорания на 10–15 процентов, а замена более дорогой угольной пыли на угольный шлам может способствовать повышению общей эффективности топлива на 25-30 процентов за счет экономической составляющей, обратила внимание ученый.
Комплексные исследования показали, что для подготовки топливных суспензий целесообразно применять коллоидные мельницы (оборудование для сверхтонкого измельчения обрабатываемых материалов). Данными установками оснащены многие предприятия соответствующего профиля, поэтому задействовать их в технологическом цикле не составит проблемы, подчеркнула Вершинина.
1 из 3Анализ видеозаписи процесса горения капли топливной суспензии© Фото : пресс-служба ТПУ
2 из 3Подготовка топливной суспензии с помощью магнитного гомогенизатора© Фото : пресс-служба ТПУ
3 из 3Компоненты для подготовки топливной суспензии© Фото : пресс-служба ТПУ1 из 3Анализ видеозаписи процесса горения капли топливной суспензии© Фото : пресс-служба ТПУ2 из 3Подготовка топливной суспензии с помощью магнитного гомогенизатора© Фото : пресс-служба ТПУ3 из 3Компоненты для подготовки топливной суспензии© Фото : пресс-служба ТПУ
Ученые предполагают, что исследование может поспособствовать диверсификации топливной базы на энергопредприятиях и вовлечению промышленных отходов в цикл переработки. На данный момент суспензии почти не используются масштабно, но выводы специалистов вуза показали, что внедрение топливных смесей может быть перспективным для котельных и тепловых станций.
Исследования проводятся в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030», в которой ТПУ – участник по треку «Исследовательское лидерство». В программе развития вуза заложены три стратегических проекта – «Энергия будущего», «Инженерия здоровья» и «Новое инженерное образование».
