Добавление солей меди в уголь может повысить эффективность сгорания - исследование
Российские ученые опубликовали исследование, в котором они предлагают добавлять соли меди в угольные продукты для изменения эффективности сгорания топлива.
По мнению исследователей, добавка солей меди снижает содержание несгоревшего углерода в зольном остатке в 3,1 раза и содержание CO в газообразных продуктах сгорания на 40%.
«Еще рано отказываться от угля. Китай, например, полагается на уголь в качестве основного источника энергии на протяжении большей части 21 века, несмотря на все «зеленые» тенденции », - сказал Александр Громов, старший автор исследования, в заявлении для СМИ.
«В России уголь составляет чуть менее 20% энергобаланса страны. Даже в Великобритании, стране, которая последовательно проводит политику декарбонизации, спрос на уголь со стороны производителей электроэнергии в третьем квартале 2020 года составил более 200 тысяч тонн », - сказал Громов.
По мнению Громова, в этом контексте весьма вероятно, что поиск каталитических добавок для повышения эффективности сжигания угля будет продолжен.
«Для нас поиск оказался весьма успешным: использование добавок, предложенных нашей командой, доказало, что они значительно улучшают эффективность сжигания угля, особенно угля с высоким содержанием золы», - сказал он.
Предложенный Громовым и его командой метод активирования горения угля солями металлов основан на интенсификации процесса горения и снижении температуры горения. Использование добавок на основе солей делает процесс горения более управляемым.
В своих экспериментах ученые использовали соли меди в качестве активирующих добавок для улучшения реакционной способности высокозольного угольного топлива, такого как антрацит, также известный как каменный уголь, и полукокс.
Высокозольные топлива характеризуются высокими минимальными температурами воспламенения и горения, а также низкой интенсивностью горения. Введение солей меди привело к повышению реакционной способности и более высокой скорости горения образцов топлива. Кроме того, содержание несгоревшего углерода в зольном остатке модифицированных образцов было значительно ниже, чем в контрольных образцах.
Введение нитратов, ацетатов и сульфатов меди в образцы топлива производилось методом начальной влажности. Затем эксперименты по зажиганию и горению были выполнены в камере сгорания при температуре от 500 ° C до 700 ° C.
Механизм активации горения основан на интенсификации производства продуктов горения в газовой фазе на ранней стадии выделения летучих веществ и генерации микровзрывов для предотвращения образования слоев шлака, которые в противном случае блокировали бы кислород из топлива.
Исследователи считают, что использование добавок на основе соли при сжигании угля может помочь повысить эффективность использования топлива при производстве энергии, минимизировать использование энергии для предварительного нагрева энергетического оборудования и сократить выбросы углерода от угольных электростанций.
