Учёные повысили эффективность топлива из низкокачественного угля на 10%

Исследователи Томского политехнического университета в составе международной группы предложили способ увеличения эффективности пиролиза низкосортных углей.

Как сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ, новый подход ускоряет процесс пиролиза угольных смесей в несколько раз и повышает интегральный показатель эффективности топлива на 4–10 процентов по сравнению с чистым углём.

Низкосортные угли составляют до 40–45 процентов мировых запасов, но у них низкая теплотворная способность. Один из эффективных способов улучшить их качество — пиролиз, то есть 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.

Наиболее эффективной оказалась смесь из 50 процентов бурого угля, 40 процентов воды и 10 процентов отработанного моторного масла. Такое топливо эффективнее чистого угля на 10 процентов. Смесь из 90 процентов угля и 10 процентов опилок дала прирост в 4 процента. Учёные также обнаружили неожиданный эффект: крупные частицы угля запускают реакцию легче, чем мелкие, поскольку между ними лучше передаётся тепло.

Добавление опилок и отработанного масла во много раз ускоряет разложение угольной смеси и снижает температуру начала пиролиза до 26 процентов по сравнению с чистым углём. На этапе испарения влаги компоненты смеси усилили действие друг друга почти на 30 процентов, а весь процесс термического разложения ускорился на 7 процентов.

На основе экспериментальных данных учёные получили эмпирические формулы, которые позволяют предсказывать процесс термического разложения топлива с погрешностью не более 30 процентов.